ساخت حسگر رطوبت خاک بر پایه نانوالیاف کامپوزیتی PVA/ZnO به روش الکتروریسی و بررسی کاربرد آن در کشاورزی هوشمند

در این پژوهش، حسگری ارزان قیمت و حساس برای اندازه گیری رطوبت خاک با استفاده از نانوالیاف کامپوزیتی پلی وینیل الکل (PVA) حاوی نانوذرات اکسید روی (ZnO) ساخته شده است. نانوذرات ZnO به روش رسوب دهی شیمیایی سنتز و با الکتروریسی در ماتریس PVA جای گیری کردند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که الیاف تولیدی دارای قطر متوسط ۱۶۰ نانومتر و توزیع یکنواخت نانوذرات هستند. حسگر با قرار دادن نمونه نانوالیاف بین دو الکترود و اتصال به مولتی متر، تغییرات جریان الکتریکی را در پاسخ به رطوبت های مختلف خاک (۵ تا ۴۰ درصد وزنی) ثبت کرد. نتایج نشان داد که حسگر ساخته شده نسبت به نمونه PVA خالص، حساسیتی حدود ۳٫۵ برابر بیشتر و زمان پاسخ کمتر از ۳۰ ثانیه دارد. این حسگر به دلیل هزینه پایین، قابلیت تولید انبوه و پاسخ سریع، گزینه ای مناسب برای سامانه های کشاورزی هوشمند و مدیریت بهینه مصرف آب محسوب می شود.

کلیدواژه ها:

نانوالیاف ، الکتروریسی ، اکسید روی ، حسگر رطوبت ، کشاورزی هوشمند ، PVA