沙烏地阿拉伯在水產(chǎn)養(yǎng)殖上投資了35億美元,預(yù)計到了2030年,每年可生產(chǎn)60萬噸海鮮,而防止不必要的魚類死亡是實現(xiàn)糧食安全關(guān)鍵的一步。透過監(jiān)測養(yǎng)殖漁場水質(zhì),養(yǎng)殖戶可以在水中污染物到達有害程度前即時采取行動并解決問題。目前市面上大多數(shù)的商用感測器都必須依靠手動操作,而且一個設(shè)備通常只能監(jiān)控一種數(shù)值,像是水質(zhì)酸度或氧氣含量。具多功能的替代品不但體積龐大、價格昂貴并且通常需要專業(yè)的操作技術(shù),想建立能同時執(zhí)行多項功能的電子設(shè)備,通常得在功能的質(zhì)量和數(shù)量之間進行權(quán)衡刪減,在研發(fā)上具十足的挑戰(zhàn)性。

來自沙烏地阿拉伯阿布都拉國王科技大學(KAUST)的電機工程師和他的團隊設(shè)計了一個新穎的小型太陽能自動供電感測器,利用多維積體電路(multidimensional integrated circuit,MD-IC)建立了一個多工感測器系統(tǒng),可監(jiān)控多種水質(zhì)特征并透過藍牙進行數(shù)據(jù)傳輸。研究人員表示,他們想設(shè)計一種小型并輕巧的產(chǎn)品,然而在一個電腦晶片上集合不同功能,不但相當復(fù)雜并且昂貴,所以科學家將好幾個晶片組合成一個立方體,讓每個面都有不同的用途,包含能監(jiān)測空氣污染的感測器、能為密封于立方體內(nèi)的電池進行充電的太陽能板、以及用于藍牙數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖謾C天線,而最重要的水質(zhì)感測器則位于立方體底部,能測量pH值,溫度,鹽度和氨含量等數(shù)值。整個立方體設(shè)計成能在水里浮動,而這些連接的晶片就變成一個設(shè)備,機殼經(jīng)過加重,確保即使在被魚影響的情況下也能保持原樣,漁民可以簡單的將裝置投入水中,設(shè)備會自動移動到正確位置,方便監(jiān)側(cè)養(yǎng)殖池中的水質(zhì)情況。研究團隊希望他們的感測器能夠達成預(yù)警目的,幫助于漁民減少損失,也相信這些小方塊能在漁場之外有不同的應(yīng)用方式,像是可以將它們放到石油輸油管中搜集油質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)。目前研究人員正在努力改善設(shè)備的自動冷卻技術(shù),以防止機體過熱,下一步是將進行現(xiàn)場實地測試。