科學家們近日取得了一項突破性進展，他們研發出了一種可以貼在植物葉片上的微型傳感器，這種傳感器能夠在植物出現可見損傷之前，提前檢測到其遭受的壓力狀況。這項創新技術有望為農民和園藝愛好者提供更加及時有效的植物健康管理手段。
據悉，該傳感器的工作原理是通過監測植物體內的過氧化氫含量來判斷其是否處于壓力狀態。過氧化氫是植物受壓時的早期生化信號，其含量的變化能夠反映出植物的生理代謝狀態。當植物遭受害蟲、干旱或病害等壓力時，其正常的生理代謝被打亂，過氧化氫的生成量會隨之增加。
這項技術的研發團隊表示，他們開發的傳感器能夠在不到一分鐘的時間內提供實時數據，且成本相對較低。這一優勢使得農民能夠更加便捷地監測作物的健康狀況，從而及時采取應對措施，減少損失并提高產量。
該傳感器采用了電化學原理，通過特殊設計的水凝膠和微型塑料針與植物葉片接觸，從而實現對過氧化氫濃度的精準測量。水凝膠中含有能夠與過氧化氫反應的酶，同時還摻入了導電材料還原氧化石墨烯，能夠將過氧化氫的濃度變化轉化為電信號進行讀取。
為了驗證傳感器的準確性和實用性，研究人員在健康的大豆和煙草植株上進行了測試，并與感染了細菌的植株進行了對比。結果顯示，感染細菌的植株葉片產生的電流明顯高于健康植株，且電流強度與過氧化氫含量呈正相關關系。這表明傳感器能夠準確反映植物的壓力狀況。
該傳感器還具有較高的重復使用性。據研發團隊介紹，貼片在重復使用9次后才開始出現微型針變形的情況。這一特點進一步降低了農民的使用成本，提高了傳感器的實用性。
這項創新技術有望為農業生產帶來革命性的變化。農民們可以通過實時監測作物的過氧化氫含量，及時發現并處理害蟲、干旱或病害等問題，從而確保作物的健康生長和高產。同時，這一技術也為園藝愛好者提供了更加便捷的植物養護手段。
研發團隊表示，他們將繼續優化這項技術，提升其重復使用能力和準確性，以更好地服務于農業生產。
