Risparmio idrico in agricoltura: i sensori di umidità del terreno
In un anno che già a partire dalla primavera si annuncia arduo in tema di risorse idriche, i sensori che rilevano l’umidità del terreno aiutano gli agricoltori a risparmiare acqua nelle coltivazioni, indicando all’agricoltore il momento giusto per l’irrigazione il terreno.
E’ attualmente in fase di studio un particolare tipo di sensore costituito da un materiale speciale che lo rende particolarmente sensibile all’umidità. Il prototipo è stato sviluppato in Arabia Saudita da Mohamed Eddaoudi e Khaled Salama, due docenti della King Abdullah University of Science and Technology. Il risultato della ricerca è pubblicato nella rivista “ACS Applied Materials & Interfaces”
Il sensore ha le sembianze di un picchetto da fissare nel terreno come quelli utilizzati per le tende. L’estremità inferiore è ricoperta da un film sottile fatto con un materiale sintetico, ovvero la struttura metallo-organica (MOF).
I MOF dispongono di una microstruttura interna a forma di gabbia aperta che consente loro l’assorbimento di alcuni tipi di molecole.
Precedentemente i MOF sono stati utilizzati come filtri per la depurazione dell’acqua, come sistemi per la cattura del carbonio e per la preparazione di vaccini contro le infezioni urinarie, che sono frequentemente resistenti agli antibiotici.
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Il gruppo di ricerca ha condotto esperimenti con vari tipi di MOF fino a scoprire quello chiamato Cr-soc-MOF-1. Questo, se messo in acqua, riusciva ad assorbire il doppio del proprio peso.
Dopo aver rivestito un semplice micro sensore a elettrodo con una pellicola sottile del materiale, i ricercatori hanno conficcato il sensore nel terreno umido. Mentre la pellicola assorbiva l’acqua dal terreno, i ricercatori hanno rilevato che l’acqua spostava parte dell’aria all’interno del MOF cambiando proporzionalmente la propria capacità elettrica.
Il micro sensore potrebbe cos’ rilevare tale variazione, leggendo i livelli di umidità del suolo. I ricercatori hanno scoperto anche che il sistema funziona molto bene nei terreni argillosi. Con la lettura elettronica che dà una risposta già dopo otto minuti.
In questa fase è necessaria una validazione in campo di tale tecnologia. I ricercatori si dicono comunque già soddisfatti dei risultati sino a qui conseguiti, ritenendo che i sensori di umidità del terreno con i MOF costituiscano un importante passo avanti per giungere a sistemi automatizzati di irrigazione sempre più precisi.
