Sensorë të veshshëm: Mjete të reja për mbledhjen e të dhënave për fenotipizimin e bimëve

Për t'u përballur me kërkesën globale në rritje për ushqim, ekziston nevoja për të përmirësuar rendimentet e të korrave përmes fenotipizimit efikas. Fenotipizimi i bazuar në imazhe optike ka mundësuar përparime të konsiderueshme në mbarështimin e bimëve dhe menaxhimin e të korrave, por përballet me kufizime në rezolucionin hapësinor dhe saktësinë për shkak të qasjes së tij pa kontakt.
Sensorët e veshshëm që përdorin matje kontakti ofrojnë një alternativë premtuese për monitorimin in situ të fenotipeve të bimëve dhe mjedisit të tyre. Pavarësisht përparimeve të hershme në rritjen e bimëve dhe monitorimin e mikroklimës, potenciali i plotë i sensorëve të veshshëm për fenotipizimin e bimëve mbetet kryesisht i pashfrytëzuar.
Në korrik 2023, Plant Phenomics publikoi një artikull përmbledhës me titull “Sensorë të veshshëm: Mjete të reja për mbledhjen e të dhënave për fenotipizimin e bimëve”. Qëllimi i këtij punimi është të eksplorojë aftësinë e sensorëve të veshshëm për të monitoruar faktorë të ndryshëm të bimëve dhe mjedisit, duke theksuar rezolucionin e tyre të lartë, shkathtësinë dhe invazivitetin minimal, ndërsa adreson problemet ekzistuese dhe ofron zgjidhje.
Sensorët që vishen ofrojnë një qasje revolucionare për fenotipizimin e bimëve, duke kapërcyer kufizimet e metodave tradicionale pa kontakt, siç është imazheria optike. Ato ofrojnë rezolucion të lartë hapësinor, shkathtësi dhe invazivitet minimal, duke lejuar matjen e fenotipeve të ndryshme të bimëve, siç janë zgjatja, temperatura e gjetheve, hidratimi, biopotenciali dhe përgjigjet ndaj stresit.
Teknologjitë inovative si matësit e tendosjes që shtrihen dhe sensorët fleksibël të elektrodave përshtaten me rritjen dhe morfologjinë e bimëve, duke lehtësuar monitorimin në vend në kohë reale.
Ndryshe nga imazhet optike, sensorët që vishen janë më pak të ndjeshëm ndaj faktorëve mjedisorë dhe mund të ofrojnë të dhëna më të sakta. Kur monitorojnë temperaturën dhe lagështinë e gjetheve, sensorët që vishen përdorin lidhje pa tel dhe materiale të përparuara për të ofruar matje të besueshme dhe të sakta.
Sensorët me elektroda fleksibile ofrojnë përparime në matjen e biopotencialeve, duke minimizuar dëmtimin e bimëve dhe duke siguruar monitorim të vazhdueshëm. Zbulimi i përgjigjeve ndaj stresit mund të përmirësohet duke përdorur sensorë që monitorojnë shenjat e hershme të sëmundjes ose stresit mjedisor, siç janë rrezatimi ultravjollcë dhe ekspozimi ndaj ozonit.
Sensorët që vishen shkëlqejnë gjithashtu në monitorimin e mjedisit, duke vlerësuar faktorë të tillë si temperatura e ajrit, lagështia, drita dhe prania e pesticideve. Sensorët multimodalë në platforma të lehta dhe të shtrirshme mbledhin të dhëna në kohë reale që janë kritike për të kuptuar mikroambientet që ndikojnë në rritjen e bimëve.
Edhe pse sensorët e veshshëm kanë premtime të mëdha për fenotipizimin e bimëve, ata përballen gjithashtu me sfida të tilla si ndërhyrja në rritjen e bimëve, ndërfaqet e dobëta të lidhjes, llojet e kufizuara të sinjaleve dhe mbulimi i vogël i monitorimit. Zgjidhjet përfshijnë materiale të lehta, të buta, të shtrirshme dhe transparente, si dhe teknologji të përparuara të lidhjes dhe integrimin e mënyrave të shumëfishta të matjes.
Ndërsa teknologjia e sensorëve të veshshëm vazhdon të përparojë, pritet që ajo të luajë një rol kyç në përshpejtimin e fenotipizimit të bimëve, duke ofruar një pasqyrë më të madhe të ndërveprimeve bimë-mjedis.