पहनने योग्य सेंसर: पौधों की फेनोटाइपिंग के लिए नए डेटा संग्रह उपकरण

बढ़ती वैश्विक खाद्य माँग को पूरा करने के लिए, कुशल फेनोटाइपिंग के माध्यम से फसल की पैदावार में सुधार की आवश्यकता है। ऑप्टिकल इमेज-आधारित फेनोटाइपिंग ने पादप प्रजनन और फसल प्रबंधन में महत्वपूर्ण प्रगति को सक्षम बनाया है, लेकिन इसके गैर-संपर्क दृष्टिकोण के कारण स्थानिक विभेदन और सटीकता में सीमाएँ हैं।
संपर्क माप का उपयोग करने वाले पहनने योग्य सेंसर, पौधों के फेनोटाइप और उनके पर्यावरण की यथास्थान 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 पर्याप्त उपयोग नहीं हुआ है।
जुलाई 2023 में, प्लांट फेनोमिक्स ने "पहनने योग्य सेंसर: प्लांट फेनोटाइपिंग के लिए नए डेटा संग्रह उपकरण" शीर्षक से एक समीक्षा लेख प्रकाशित किया। इस लेख का उद्देश्य विभिन्न पौधों और पर्यावरणीय कारकों की निगरानी के लिए पहनने योग्य सेंसरों की क्षमता का पता लगाना है, उनके उच्च रिज़ॉल्यूशन, बहुमुखी प्रतिभा और न्यूनतम आक्रमणशीलता पर प्रकाश डालना है, साथ ही मौजूदा समस्याओं का समाधान प्रदान करना है।
पहनने योग्य सेंसर, ऑप्टिकल इमेजिंग जैसी पारंपरिक गैर-संपर्क विधियों की सीमाओं को पार करते हुए, पौधों के फेनोटाइपिंग के लिए एक क्रांतिकारी दृष्टिकोण प्रदान करते हैं। ये उच्च स्थानिक विभेदन, बहुमुखी प्रतिभा और न्यूनतम आक्रमणशीलता प्रदान करते हैं, जिससे विभिन्न पौधों के फेनोटाइप जैसे कि वृद्धि, पत्ती का तापमान, जलयोजन, जैव-क्षमता और तनाव प्रतिक्रियाओं का मापन संभव हो पाता है।
नवीन प्रौद्योगिकियां, जैसे स्ट्रेचेबल स्ट्रेन गेज और लचीले इलेक्ट्रोड सेंसर, पौधों की वृद्धि और आकारिकी के अनुकूल हो जाते हैं, जिससे वास्तविक समय में इन-सीटू निगरानी की सुविधा मिलती है।
ऑप्टिकल इमेजिंग के विपरीत, पहनने योग्य सेंसर पर्यावरणीय कारकों के प्रति कम संवेदनशील होते हैं और अधिक सटीक डेटा प्रदान कर सकते हैं। पत्ती 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-क्षमताओं को मापने, पौधों की क्षति को कम करने और निरंतर निगरानी प्रदान करने में प्रगति प्रदान करते हैं। रोग या पर्यावरणीय तनाव, जैसे पराबैंगनी विकिरण और ओज़ोन विकिरण के शुरुआती लक्षणों की निगरानी करने वाले सेंसरों का उपयोग करके तनाव प्रतिक्रियाओं का पता लगाने में सुधार किया जा सकता है।
पहनने योग्य सेंसर पर्यावरण निगरानी में भी उत्कृष्ट हैं, और हवा के तापमान, आर्द्रता, प्रकाश और कीटनाशकों की उपस्थिति जैसे कारकों का आकलन करते हैं। हल्के, लचीले प्लेटफॉर्म 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।
यद्यपि पहनने योग्य सेंसर पौधों की फेनोटाइपिंग के लिए बहुत आशाजनक हैं, फिर भी उन्हें पौधों की वृद्धि में बाधा, कमज़ोर बाइंडिंग इंटरफेस, सीमित सिग्नल प्रकार और कम निगरानी कवरेज जैसी चुनौतियों का भी सामना करना पड़ता है। समाधानों में हल्के, मुलायम, लचीले और पारदर्शी पदार्थ, साथ ही उन्नत बॉन्डिंग तकनीकें और बहु-मापन मोड का एकीकरण शामिल है।
जैसे-जैसे पहनने योग्य सेंसर प्रौद्योगिकी आगे बढ़ रही है, यह उम्मीद की जा रही है कि यह पौधों के फेनोटाइपिंग में तेजी लाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगी, जिससे पौधों और पर्यावरण के बीच परस्पर क्रिया के बारे में बेहतर जानकारी मिलेगी।