ស៊ូហាវ កៃ (Shuohao Cai) និស្សិតបណ្ឌិតផ្នែកវិទ្យាសាស្ត្រដី ដាក់ដំបងចាប់សញ្ញាដែលមានស្ទីគ័រចាប់សញ្ញាពហុមុខងារ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការវាស់វែងនៅជម្រៅផ្សេងៗគ្នាទៅក្នុងដី នៅស្ថានីយស្រាវជ្រាវកសិកម្មហានកូក (Hancock) នៃសាកលវិទ្យាល័យ Wisconsin-Madison។
MADISON — វិស្វករនៃសាកលវិទ្យាល័យ Wisconsin-Madison បានបង្កើតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដែលមានតម្លៃទាប ដែលអាចផ្តល់ការត្រួតពិនិត្យជាបន្តបន្ទាប់ និងទាន់ពេលវេលានៃនីត្រាតនៅក្នុងប្រភេទដីទូទៅរបស់ Wisconsin។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអេឡិចត្រូគីមីដែលបានបោះពុម្ពទាំងនេះអាចជួយកសិករធ្វើការសម្រេចចិត្តគ្រប់គ្រងសារធាតុចិញ្ចឹមបានកាន់តែមានព័ត៌មាន និងសម្រេចបាននូវអត្ថប្រយោជន៍សេដ្ឋកិច្ច។
លោក Joseph Andrews សាស្ត្រាចារ្យរងនៅសាកលវិទ្យាល័យ Harvard បានមានប្រសាសន៍ថា “ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារបស់យើងអាចផ្តល់ឱ្យកសិករនូវការយល់ដឹងកាន់តែច្បាស់អំពីស្ថានភាពអាហារូបត្ថម្ភនៃដីរបស់ពួកគេ និងបរិមាណនីត្រាតដែលមានសម្រាប់រុក្ខជាតិរបស់ពួកគេ ដែលជួយពួកគេសម្រេចចិត្តបានកាន់តែត្រឹមត្រូវអំពីបរិមាណជីដែលពួកគេពិតជាត្រូវការ”។ ការសិក្សានេះត្រូវបានដឹកនាំដោយសាលាវិស្វកម្មមេកានិចនៅសាកលវិទ្យាល័យ Wisconsin-Madison។ “ប្រសិនបើពួកគេអាចកាត់បន្ថយបរិមាណជីដែលពួកគេទិញ ការសន្សំសំចៃថ្លៃដើមអាចមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កសិដ្ឋានធំៗ”។
នីត្រាតគឺជាសារធាតុចិញ្ចឹមសំខាន់សម្រាប់ការលូតលាស់របស់ដំណាំ ប៉ុន្តែនីត្រាតលើសអាចហូរចេញពីដី ហើយចូលទៅក្នុងទឹកក្រោមដី។ ការបំពុលប្រភេទនេះបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់មនុស្សដែលផឹកទឹកអណ្តូងដែលមានមេរោគ និងបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់បរិស្ថាន។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាថ្មីរបស់អ្នកស្រាវជ្រាវក៏អាចត្រូវបានប្រើជាឧបករណ៍ស្រាវជ្រាវកសិកម្មដើម្បីតាមដានការហូរចេញនីត្រាត និងជួយអភិវឌ្ឍការអនុវត្តល្អបំផុតសម្រាប់កាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់ដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់របស់វា។
វិធីសាស្រ្តបច្ចុប្បន្នសម្រាប់ត្រួតពិនិត្យនីត្រាតក្នុងដីគឺត្រូវការកម្លាំងពលកម្មច្រើន មានតម្លៃថ្លៃ និងមិនផ្តល់ទិន្នន័យជាក់ស្តែង។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលលោក Andrews អ្នកជំនាញផ្នែកអេឡិចត្រូនិចបោះពុម្ព និងក្រុមរបស់គាត់បានចាប់ផ្តើមបង្កើតដំណោះស្រាយកាន់តែប្រសើរ និងមានតម្លៃថោកជាង។
នៅក្នុងគម្រោងនេះ អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រើដំណើរការបោះពុម្ព inkjet ដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា potentiometric ដែលជាប្រភេទឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអេឡិចត្រូគីមីខ្សែភាពយន្តស្តើង។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Potentiometric ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីវាស់នីត្រាតក្នុងដំណោះស្រាយរាវបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះជាទូទៅមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងបរិស្ថានដីទេ ពីព្រោះភាគល្អិតដីធំៗអាចកោសឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងការពារការវាស់វែងត្រឹមត្រូវ។
លោក Andrews បានមានប្រសាសន៍ថា «បញ្ហាប្រឈមចម្បងដែលយើងកំពុងព្យាយាមដោះស្រាយ គឺការស្វែងរកមធ្យោបាយដើម្បីធ្វើឱ្យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអេឡិចត្រូគីមីទាំងនេះដំណើរការបានត្រឹមត្រូវនៅក្នុងស្ថានភាពដីដ៏អាក្រក់ និងរកឃើញអ៊ីយ៉ុងនីត្រាតបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ»។
ដំណោះស្រាយរបស់ក្រុមនេះគឺដាក់ស្រទាប់ប៉ូលីវីនីលីដិនហ្វ្លុយអូរីតលើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ យោងតាមលោក Andrews សម្ភារៈនេះមានលក្ខណៈសំខាន់ពីរ។ ទីមួយ វាមានរន្ធញើសតូចៗណាស់ ទំហំប្រហែល ៤០០ ណាណូម៉ែត្រ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ៊ីយ៉ុងនីត្រាតឆ្លងកាត់ ខណៈពេលដែលរារាំងភាគល្អិតដី។ ទីពីរ វាងាយជ្រាបទឹក ពោលគឺវាទាក់ទាញទឹក ហើយស្រូបយកវាដូចជាអេប៉ុង។
«ដូច្នេះទឹកដែលសម្បូរទៅដោយនីត្រាតនឹងជ្រាបចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារបស់យើង ដែលវាពិតជាសំខាន់ណាស់ ពីព្រោះដីក៏ដូចជាអេប៉ុងដែរ ហើយអ្នកនឹងចាញ់សមរភូមិទាក់ទងនឹងសំណើមដែលចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ប្រសិនបើអ្នកមិនអាចទទួលបានការស្រូបយកទឹកដូចគ្នា។ សក្តានុពលដី» លោក Andrews បាននិយាយ។ «លក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនេះនៃស្រទាប់ប៉ូលីវីលីដេនហ្វ្លុយអូរីតអនុញ្ញាតឱ្យយើងទាញយកទឹកដែលសម្បូរទៅដោយនីត្រាត បញ្ជូនវាទៅកាន់ផ្ទៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងរកឃើញនីត្រាតបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ»។
ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវបានរៀបរាប់លម្អិតអំពីវឌ្ឍនភាពរបស់ពួកគេនៅក្នុងឯកសារមួយដែលបានបោះពុម្ពផ្សាយក្នុងខែមីនា ឆ្នាំ២០២៤ នៅក្នុងទិនានុប្បវត្តិ Advanced Materials Technology។
ក្រុមការងារបានសាកល្បងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារបស់ពួកគេលើប្រភេទដីពីរផ្សេងគ្នាដែលជាប់ទាក់ទងនឹងរដ្ឋ Wisconsin គឺដីខ្សាច់ ដែលជារឿងធម្មតានៅតំបន់ភាគខាងជើងកណ្តាលនៃរដ្ឋ និងដីល្បាប់ដែលជារឿងធម្មតានៅភាគនិរតីនៃរដ្ឋ Wisconsin ហើយបានរកឃើញថាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះបានបង្កើតលទ្ធផលត្រឹមត្រូវ។
ឥឡូវនេះ ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវកំពុងបញ្ចូលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានីត្រាតរបស់ពួកគេទៅក្នុងប្រព័ន្ធឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពហុមុខងារដែលពួកគេហៅថា "ស្ទីគ័រឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា" ដែលក្នុងនោះឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាបីប្រភេទផ្សេងគ្នាត្រូវបានម៉ោននៅលើផ្ទៃប្លាស្ទិកដែលអាចបត់បែនបានដោយប្រើស្រទាប់ស្អិត។ ស្ទីគ័រទាំងនេះក៏មានឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសំណើម និងសីតុណ្ហភាពផងដែរ។
អ្នកស្រាវជ្រាវនឹងភ្ជាប់ស្ទីគ័រអារម្មណ៍ជាច្រើនទៅនឹងបង្គោលមួយ ដាក់វានៅកម្ពស់ខុសៗគ្នា ហើយបន្ទាប់មកកប់បង្គោលនោះនៅក្នុងដី។ ការរៀបចំនេះអនុញ្ញាតឱ្យពួកគេធ្វើការវាស់វែងនៅជម្រៅដីខុសៗគ្នា។
លោក Andrews បានមានប្រសាសន៍ថា «តាមរយៈការវាស់នីត្រាត សំណើម និងសីតុណ្ហភាពនៅជម្រៅផ្សេងៗគ្នា ឥឡូវនេះយើងអាចវាស់បរិមាណដំណើរការលាងនីត្រាត និងយល់ពីរបៀបដែលនីត្រាតផ្លាស់ទីក្នុងដី ដែលមិនអាចធ្វើទៅបានពីមុន»។
នៅរដូវក្ដៅឆ្នាំ 2024 ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវមានគម្រោងដាក់ដំបងចាប់សញ្ញាចំនួន 30 នៅក្នុងដីនៅស្ថានីយស្រាវជ្រាវកសិកម្ម Hancock និងស្ថានីយស្រាវជ្រាវកសិកម្ម Arlington នៅសាកលវិទ្យាល័យ Wisconsin-Madison ដើម្បីសាកល្បងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានេះបន្ថែមទៀត។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ខែកក្កដា-០៩-២០២៤