太阳能水质检测传感器可帮助远程监测水质污染

　　目前，水产养殖业提供了世界一半以上的海鲜，在过去的十年中，全球鱼类养殖业的利润每年翻两番，超过2300亿美元。但是，来自工业活动的污染正渗入商业池塘，并导致价值数百万美元的鱼类死亡。例如，农业肥料增加了水中的养分，导致藻类大量繁殖，当藻类分解时，消耗了氧气供应，导致鱼窒息而死。

　　通过关注水质，当检测到有害的污染水平时，养鱼户可以采取行动，然而，大多数商业传感器一次只能监测一种东西，比如酸度或氧气水平，而农民必须手动检查这些东西。这种多功能的替代品体积庞大、价格昂贵，需要一个专业的操作员，创造一次能做几件事的电子设备是一项挑战，而且功能的质量和数量之间往往存在权衡。

　　据悉，电气工程师穆罕默德侯赛因（Muhammad Hussain）和他的团队发明了一种小型自供电传感器，可以监测多种水质特征，并通过蓝牙传输数据。

　　研究人员使用多维集成电路（MD-IC）构建了这种多传感器系统。主要作者Nazek El-Atab解释说：“将不同功能集成到一个计算机芯片上既复杂又昂贵。但是我们将几个芯片组合成一个立方体，以便每个面都有不同的用途。”

　　该立方体被设计成与pH、温度、盐度和氨水水平的传感器一起向下浮动。即使受到鱼的干扰，也要对套管进行称重，以确保其保持原样。纳泽克说：“我们想创造一些小而轻的东西。农民只需将装置扔进水中，装置就会自动旋转到正确的位置。”

　　其他的外表面包括监测空气污染的传感器、为立方体内密封的电池充电的太阳能电池，以及通过蓝牙向移动电话传输数据的天线。侯赛因解释说，“MD-ICs的概念是独一无二的，因为它为具有物联网应用程序的单个设备打开了机会，而且水对于电子产品来说总是一种有趣的介质”。

　　防止不必要的鱼类死亡是实现粮食安全的关键一步。纳泽克说：“沙特阿拉伯在水产养殖上投资了35亿美元，因此到2030年，每年可生产60万吨海鲜。” 该团队希望他们的传感器能够支持这一目标，但也相信这些小方块可能会在鱼场之外拥有广阔的未来，可以将它们发送到输油管中以收集有关油质的数据。研究人员正在努力改善设备的自冷却技术，以防止其过热，下一步将是在现场进行测试。

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