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北卡罗来纳州立大学的研究人员已经开发出一种植物可以“穿戴”以连续监测植物疾病或其他压力，如作物损坏或极端热的贴片。
“我们创造了一种可穿戴传感器，通过测量由植物发出的挥发性有机化合物（VOC）来监测植物压力和疾病，”青山WEI，关于作品的一份论文的共同作者。魏是NC州的化学和生物分子工程助理教授。
目前植物胁迫或病害的检测方法包括采集植物组织样本并在实验室进行分析。然而，这只给种植者一种测量，而且种植者取样和获得试验结果之间存在时间滞后。
植物在不同情况下发出不同的VOC组合。通过针对与特定疾病或植物压力相关的VOC，传感器可以提醒用户对特定问题。
“我们的技术在不断损害工厂的情况下，我们的技术监测了植物的官方排放量，”魏说。“我们已经演示的原型存储了该监控数据，但将来的版本将无线传输数据。我们开发的是允许种植者识别现场的问题 - 他们不必等待从实验室接收测试结果。“
矩形贴片长30毫米，由一种柔性材料组成，其中包含石墨烯基传感器和柔性银纳米线。传感器上涂有各种化学配体，这些配体对特定VOC的存在作出反应，使系统能够检测和测量植物叶片排放的气体中的VOC。
研究人员在番茄植物上测试了该装置的原型。建立原型以监测两种类型的压力：对植物和感染的物理损坏P. Infestans.番茄晚疫病的病原。系统检测到与物理损伤相关的VOC变化，具体取决于损伤距离修补区域的距离。
检测存在P. Infestans.花了更长时间。该技术在研究人员接种番茄植物后，该技术并没有达到VOC排放的变化。
魏晓明说：“这并不是明显快于晚疫病视觉症状的出现。”然而，监控系统意味着种植者不必依赖于检测微小的视觉症状。持续监测将使种植者能够尽快识别植物病害，帮助他们限制疾病的传播。”
“我们的原型已经能够高精度地检测13种不同的植物VOC，允许用户开发一个定制的传感器阵列，该阵列关注的是种植户认为最相关的压力和疾病，”该论文的共同作者Yong-Zhu和AndrewA说。亚当斯是数控国家机械与航天工程专业的杰出教授。
朱晓波说：“同样重要的是要注意，这些材料的成本相当低。”如果制造业扩大，我们认为这项技术将是经济实惠的。我们正在努力为现实世界问题制定一个切实可行的解决方案，我们知道成本是一个重要的考虑因素。”
研究人员目前正在开发一个可以监控温度，湿度和其他环境变量以及VOC的下一代补丁。虽然原型是电池供电并在现场存储数据，但研究人员计划将来的版本计划是太阳能和能够无线数据传输。
报纸上说可穿戴传感器实时监测植物叶片挥发物的化学电阻谱，“发表在期刊上物质。本文的第一款作者是郑丽，这是一个前邮政编码的国家秘书处，现在是深圳大学助理教授，玉轩李，博士学位。在NC状态的学生。本文由Jean Ristaino，William Neal Reynolds杰出植物病理学教授在NC州德国州德国队合作;oindrila hossain，rajesh paul和shuang wu，谁是博士。学生在NC州;山山瑶族，这是NC国家的前博士，现在是Stony Brook University的助理教授。
这项工作是在NC州总理的卓越教师计划的支持下完成的；肯尼亚工程技术与科学研究所；NC州植物科学倡议（GRIPPSI）的博弈变化研究激励计划；美国农业部授予NC国家人类健康与环境试验项目奖，编号2019-67030-29311；美国农业部蚜虫农场法案批准号3.0096；和国家科学基金会，根据授予1728370。
-船夫-
编辑注意：研究摘要如下。
“通过可穿戴传感器对叶片挥发物进行化学电阻分析实时监测植物应力”
作者郑丽、北卡罗来纳州立大学、深圳大学；刘玉璇，胡赛恩，罗杰什保罗，吴双全，让B。Ristaino，雍竹和青珊伟，北卡罗来纳州立大学；鄯善姚明，北卡罗来纳州立大学和石溪大学
出版：7月7日，物质
摘要：目前依赖于植物病原体感染等植物应激的测定目前依赖于耗时和复杂的分析技术。在这里，我们报告了一种叶形连接的化学传感器阵列，用于挥发性有机化合物（VOC）的实时指纹，允许无侵袭和早期诊断植物疾病，例如由植物炎患者引起的晚期枯萎病。难以察觉的传感器贴片将基于石墨烯的传感材料和柔性银纳米线（AgNW）电极阵列集成在Kirigami-Inspired的可拉伸基板上，这可以最小化应变干扰。传感器贴片已安装在活番茄植物上，以在低PPM浓度下以快速响应（<20秒）剖面植物挥发物。多路复用传感器阵列允许精确地检测和分类13个个体植物挥发物，分类精度> 97％。可穿戴传感器贴片用于诊断番茄晚期枯萎，早在接种后4天，在1小时内的机械损伤如机械损伤。
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