Nick Harris, TS ngành điện tử và kỹ thuật điện tại trường Đại học Southampton (Anh) đã phối hợp với một nhóm các giáo sư thuộc trường Đại học Tây Ôxtrâylia phát triển mạng lưới cảm biến không dây, có thể cách mạng hóa việc đo độ mặn dựa vào đất. Theo đó, xét nghiệm đất được thực hiện theo cách không phá hủy mẫu đất.

Cảm biến có thể đo clorua (muối) trong độ ẩm của đất và liên kết với các cảm biến khác để lập mạng lưới không dây, so sánh và truyền các số liệu đo đạc. Mạng lưới còn kiểm soát những khoảng thời gian ghi lại các số đo.

Cảm biến được đặt dưới đất và đo hàm lượng clorua trong độ ẩm của đất theo cách không phá hủy. Hàm lượng clorua chiếm tỷ lệ cao trong tổng độ mặn của đất.

TS Harris cho rằng, trước đây, các số đo về đất liên quan đến việc lấy mẫu đất và mang đến phòng thí nghiệm để phân tích. Công việc này cần rất nhiều lao động và chi phí tốn kém và do đó, thường phải kiểm tra tại chỗ các mẫu đất 2-3 tháng một lần.

Hơn nữa, phân tích không phân biệt được giữa clorua dạng tinh thể với clorua dạng hòa tan. Đây là sự khác biệt quan trọng vì máy móc chỉ phát hiện ra clorua trong độ ẩm của đất.

Việc lấy một mẫu đất từ môi trường tự nhiên cũng đồng nghĩa với việc mẫu đất đó chỉ được đo một lần, do đó, phương pháp truyền thống theo hướng phá hủy không thích hợp để đo những thay đổi tại một điểm trong một khoảng thời gian.

Các cảm biến mới được kết nối với một thiết bị nhỏ và được “cắm” dưới đất. Yếu tố hạn chế thời gian sử dụng thường là cảm biến. Tuy nhiên, các cảm biến có thể đạt tuổi thọ hơn 1 năm. Thiết bị nhỏ chạy pin có thể truyền dữ liệu và thông tin bằng vô tuyến sóng ngắn, Bluetoothe, vệ tinh hoặc mạng lưới di động cũng như cho phép ghi dữ liệu vào thẻ nhớ để thu thập sau này.

Thiết bị mới cho phép kết nối đồng thời 7 cảm biến với một máy phát duy nhất, cho phép thực hiện đo đạc tại nhiều điểm.

Theo TS Harris, các cảm biến clorua trong đất có phạm vi ứng dụng rộng rãi. Nhiều nơi trên thế giới vấp phải vấn đề về độ mặn, khiến đất nông nghiệp không thể sử dụng, nhưng các cảm biến mới cho phép đo hàm lượng muối tức thì, khác với phương pháp truyền thống đo đạc vài tháng một lần.

Ở phạm vi của cây trồng, thiết bị thăm dò được đặt ở độ sâu khác nhau để xác định hàm lượng muối rễ cây được tiếp xúc và mức độ thay đổi hàm lượng muối theo độ sâu của đất hoặc trong các điều kiện thời tiết khác nhau. Các nhà nghiên cứu còn đo tốc độ sinh trưởng của cây khi hàm lượng muối ở mức độ nhất định và thay đổi hàm lượng muối trong vài ngày và quan sát các kết quả.

Trên qui mô lớn hơn, các cảm biến được đặt ở những vị trí khác nhau tại lưu vực để theo dõi mọi thay đổi về độ mặn trong một cánh đồng theo thời gian, tác động đến những chiến lược thủy lợi. Các nhà khoa học đã thực hiện một số quan trắc thú vị về thế giới thực, hàm lượng clorua thay đổi trong thời gian chỉ trong 24h, minh họa những mối nguy hiểm do phụ thuộc vào các số đo tại một địa điểm và thời gian duy nhất.

N.P.D - NASATI, Theo Sciencedaily.