Algılama teknolojisi, kalp atış hızını, vücut ısısını ve insan vücudunun fiziksel aktivitelerini sorunsuz bir şekilde izleyerek geleceğin kişiselleştirilmiş tıbbı için önemli bir ışık tutmaktadır.
Son zamanlarda Biyosistem Mühendisliği ve Gıda Bilimi Koleji'nden LIU Xiangjiang ve YING Yibin, Bilgi Bilimi ve Elektronik Mühendisliği Koleji'nden WANG Xiaozhi ve Ziraat ve Biyoteknoloji Koleji'nden HU Zhongyuan ortak işbirliği ile, bitkiler için elektronik sensörlerden oluşuan bir algılama teknolojisi geliştirildi.
Araştırmacılar, bitkiyle zararsız bir şekilde birlikte çalışan bu elektronik algılama cihazı ile, bitkilerdeki su akışını sürekli olarak gözlemlediler. Araştırma ekibi, yaptıkları bu gözlemler sırasında,bitkilerdeki meyve büyümesi ve fotosentezin senkronize olmadığının farkına vardılar. Ortaya çıkan bu sonuç da insanların bitkinin büyüme ve gelişme sürecine ilişkin uzun süredir devam eden algısını değiştirme yanında, aynı zamanda yüksek verimli ürün yetiştirmede de yeni teknolojilere kapı açtığını buldular.
Bitkilerdeki su akşını sürekli olarak izleyebilen sensörler
İnsan vücudunun ihtiyaç duyduğu besinlerin kan akışı yoluyla sağlanması gibi, bitkilerde de bu taşıma aynı insan damarlarındaki gibi su ile taşınmaktadır. Su, bitkilerde besin taşımanın yanında, aynı zamanda sinyal moleküllerininde taşıyıcısıdır. Bu sebeple bitkideki su akışının sürekli ve gerçek zamanlı izlenmesi, araştırmacılara su ve besin dağıtımı, sinyal verme ve çevreye verilen yanıtların gizemlerini çözmesine olanak tanımaktadır.
Araştırmacıların geliştirdikleri, ultra ince, yumuşak, gerilebilir ve hafif olan sensörler, su akışının izlenmesi için çeşitli bitki yüzeylerine (ör. Yapraklar ve gövdeler) rahatça bağlanabilir özelliğe sahiptir.
Ayrıca araştırmacılar sensörü, bitkinin normal büyümesi ve gelişmesi için gerekli olan güneş ışığı, oksijen, su ve karbondioksitin serbestçe geçebileceği şekilde tasarlayarak, sensör ile bitki arasında uzun süreli uyumun yakalanmasını da sağladılar. Yapılan bu tasarım; bitkideki su akışının sürekli olarak izlenmesine olanak sağlamıştır.
İlgili Ürünler
Karpuz büyümesindeki geleneksel anlayışı değiştiren yeni keşif
Araştırmacılar, karpuz gövdesindeki çeşitli kilit noktalara sensörler yerleştirerek, suyun yapraklar, meyveler ve saplar gibi farklı organlar üzerindeki sürekli ve dinamik dağılımını gözlemleyip, su akış verilerini analiz ederek, ilk kez meyve büyümesi ve fotosentez arasındaki uyumsuzluğu keşfettiler.
Karpuz %95 oranında sudan oluşan bir bitkidir. Karpuza yerleştirilen sensörlerden gelen verileri yorumlayan araştırmacılar, karpuzun gündüzleri büyümek için meyveye %5 oranında su taşıdığını, geriye kalan tüm suyun ise meyveye gece taşındığını tespit ettiler.
Gece su akışındaki artışın, büyük ölçüde gündüz biriken fotosentetik ürünler nedeniyle ozmotik potansiyeldeki farklılıktan kaynaklandığını belirten HU Zhongyong, aynı zamanda terlemenin olmamasından dolayı, meyveye büyük miktarda su akışı sağlanarak, meyvenin ağırlık ve hacimdeki artışınında tetiklediğini belirtiyor.
Araştırmacıların elde ettiği bu bulgular, taze meyve kütlesi birikiminin esas olarak gece boyunca gerçekleştiğini, bu da meyve büyüme hızının fotosentez aktivitesi ile senkronize edilmesi gerektiği, yani gündüz daha yüksek olduğu görüşüne aykırıdır.
Zhejiang Üniversitesi (ZJU) bilim adamlarının yapmış olduğu bu keşif, tarımsal üretimde büyük bir kaynak olan su, sulama ve mahsul yetiştiriciliği için teorik ve teknik olarak destek sağlayacaktır.