पहनने योग्य सेंसर: पादप फेनोटाइपिंग के लिए नए डेटा संग्रह उपकरण

वैश्विक खाद्य मांग में वृद्धि को देखते हुए, कुशल फेनोटाइपिंग के माध्यम से फसल पैदावार में सुधार करना आवश्यक है। ऑप्टिकल इमेज-आधारित फेनोटाइपिंग ने पादप प्रजनन और फसल प्रबंधन में महत्वपूर्ण प्रगति को संभव बनाया है, लेकिन इसके गैर-संपर्क दृष्टिकोण के कारण स्थानिक रिज़ॉल्यूशन और सटीकता में कुछ सीमाएँ हैं।
संपर्क माप का उपयोग करने वाले पहनने योग्य सेंसर, पौधों के फेनोटाइप और उनके पर्यावरण की इन सीटू निगरानी के लिए एक आशाजनक विकल्प प्रदान करते हैं। पौधों की वृद्धि और सूक्ष्म जलवायु निगरानी में शुरुआती प्रगति के बावजूद, पौधों के फेनोटाइपिंग के लिए पहनने योग्य सेंसर की पूरी क्षमता का अभी तक पूरी तरह से उपयोग नहीं किया गया है।
जुलाई 2023 में, प्लांट फेनोमिक्स ने "पौधों के फेनोटाइपिंग के लिए पहनने योग्य सेंसर: नए डेटा संग्रह उपकरण" शीर्षक से एक समीक्षा लेख प्रकाशित किया। इस लेख का उद्देश्य विभिन्न पौधों और पर्यावरणीय कारकों की निगरानी करने में पहनने योग्य सेंसर की क्षमता का पता लगाना है, जिसमें उनकी उच्च रिज़ॉल्यूशन, बहुमुखी प्रतिभा और न्यूनतम हस्तक्षेप को उजागर किया गया है, साथ ही मौजूदा समस्याओं का समाधान करना और नए समाधान प्रदान करना है।
पहनने योग्य सेंसर पौधों के फेनोटाइपिंग के लिए एक क्रांतिकारी दृष्टिकोण प्रदान करते हैं, जो ऑप्टिकल इमेजिंग जैसी पारंपरिक गैर-संपर्क विधियों की सीमाओं को दूर करते हैं। ये उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन, बहुमुखी प्रतिभा और न्यूनतम आक्रामक प्रकृति प्रदान करते हैं, जिससे विभिन्न पौधों के फेनोटाइप जैसे कि लंबाई, पत्ती का तापमान, जलयोजन, जैव-क्षमता और तनाव प्रतिक्रियाओं का मापन संभव हो पाता है।
खिंचाव योग्य स्ट्रेन गेज और लचीले इलेक्ट्रोड सेंसर जैसी नवीन प्रौद्योगिकियां पौधों की वृद्धि और आकारिकी के अनुकूल हो जाती हैं, जिससे वास्तविक समय में मौके पर ही निगरानी करना आसान हो जाता है।
ऑप्टिकल इमेजिंग के विपरीत, पहनने योग्य सेंसर पर्यावरणीय कारकों से कम प्रभावित होते हैं और अधिक सटीक डेटा प्रदान कर सकते हैं। पत्तियों के तापमान और नमी की निगरानी करते समय, पहनने योग्य सेंसर विश्वसनीय और सटीक माप प्रदान करने के लिए वायरलेस कनेक्टिविटी और उन्नत सामग्रियों का उपयोग करते हैं।
लचीले इलेक्ट्रोड वाले सेंसर जैव-क्षमता मापने में प्रगति प्रदान करते हैं, जिससे पौधों को होने वाली क्षति कम होती है और निरंतर निगरानी संभव होती है। पराबैंगनी विकिरण और ओजोन के संपर्क जैसे रोग या पर्यावरणीय तनाव के प्रारंभिक संकेतों की निगरानी करने वाले सेंसरों का उपयोग करके तनाव प्रतिक्रियाओं का पता लगाने में सुधार किया जा सकता है।
पहनने योग्य सेंसर पर्यावरण की निगरानी में भी उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं, जो हवा के तापमान, आर्द्रता, प्रकाश और कीटनाशकों की उपस्थिति जैसे कारकों का आकलन करते हैं। हल्के, लचीले प्लेटफार्मों पर लगे मल्टीमॉडल सेंसर वास्तविक समय का डेटा एकत्र करते हैं जो पौधों की वृद्धि को प्रभावित करने वाले सूक्ष्म वातावरण को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।
हालांकि पहनने योग्य सेंसर पौधों के फेनोटाइपिंग के लिए अपार संभावनाएं रखते हैं, लेकिन उन्हें पौधों की वृद्धि में बाधा, कमजोर बंधन इंटरफेस, सीमित सिग्नल प्रकार और सीमित निगरानी क्षेत्र जैसी चुनौतियों का भी सामना करना पड़ता है। समाधानों में हल्के, मुलायम, खिंचाव योग्य और पारदर्शी सामग्री, साथ ही उन्नत बंधन तकनीक और कई मापन मोड का एकीकरण शामिल हैं।
जैसे-जैसे पहनने योग्य सेंसर प्रौद्योगिकी में प्रगति जारी है, यह पौधों के फेनोटाइपिंग को गति देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की उम्मीद है, जिससे पौधे-पर्यावरण अंतःक्रियाओं में अधिक अंतर्दृष्टि प्राप्त होगी।