广东
12月4日，新疆农业大学刘湘江教授与浙江大学谢丽娟教授共同指导的硕士生王爽，在Science Advance期刊上发表了题为“Sunflower-Like Self-Sustainable Plant-Wearable Sensing Probe”的研究论文。
该论文针对当前可穿戴式传感器领域的共性瓶颈——供能和持续监测问题，提出了一种仿生植物可穿戴式传感器。该传感器能够像植物一样，仅利用太阳能，实现完全的能量自给自足和长期稳定工作，解决了植物体内生理信息持续稳定监测的难题。据悉，该论文是新疆农业大学首次以第一完成单位在全球顶级刊物（Science、Nature、Cell）的子刊上发表的研究成果。
仿生“太阳花”： 能源自给自足的植物可穿戴式茎流传感器
植物可穿戴传感器利用超柔软的传感器部件，贴合在农作物表面，实现持续监测，成为农业信息感知领域的热门研究。然而，由于对重量、尺寸和物理特性的严格要求，可穿戴传感器的供电一直是困扰科学家的世界性难题。
针对这一问题，研究团队提出了一种仿生“太阳花”状植物可穿戴传感器，利用太阳能实现完全的能量自给自足，实现植物体内茎流（植物健康的关键指标）的长期持续监测。这个设备集成可折叠的太阳能电池板，并整合了所有必要的柔性电子组件，形成一个紧凑的系统，足够轻便，适用于小型植物。为了解决太阳能功率密度低的问题，他们还开发了一种受萤火虫启发的超低功耗光通信机制。结合无人机和深度学习算法，这种方法能够高效地从大面积农田中的多个设备获取数据。除了在农业生产中的应用，由于其简便的部署方式，这种设备作为一种低成本的植物表型分析工具具有巨大潜力。研究团队相信，为可穿戴设备提供的能源和通信解决方案可以扩展到类似资源有限且充满挑战的场景，展现出令人兴奋的应用前景。
该传感器的结构和功能
作者介绍：
新疆农业大学硕士生王爽、浙江大学博士生柴扬帆为共同第一作者，刘湘江教授、谢丽娟教授为共同通讯作者，参与该研究的还包括新疆农业大学博士生王前、硕士生邹宇、浙江大学罗璇助理研究员、硕士生叶伟康等。论文主要作者均为浙江大学智能生物产业装备创新团队（IBE）成员。
该研究成果得到新疆农业大学-浙江大学联合研究中心的支持。该联合研究中心成立于2023年，专注于新疆农业产业化发展主线，致力于产出实质性和标志性科研成果，提升新疆农业大学的科学研究水平和人才培养质量，为自治区经济社会高质量发展提供助力。
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads1136
来源：新疆农业大学
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