给植物的礼物：能收集用水数据的3D打印“纹身”传感器给植物的礼物：能收集用水数据的3D打印

给植物的礼物：能收集用水数据的3D打印“纹身”传感器

爱荷华州立大学正在使用3D打印技术制作石墨烯传感器，这种传感器可以收集农作物用水的数据，也可以应用于生物医学诊断、建筑和其他领域。

石墨烯图案可以精确至五百万分之一米，那么为什么要用3D打印技术为植物生产“纹身“传感器呢？

答案是数据收集。通过将石墨烯传感器附到植物上，爱荷华州立大学的科学家可以向研究人员和农民提供新数据，帮助他们更好地了解植物背后的自然过程，促进学术和商业的发展。

爱荷华州植物科学家Patrick Schnable表示：“借助这样的工具，我们可以培育出集水更为高效的植物，以前我们没有条件，现在有了这些数据就好说了。”

这种微小的植物传感器是由石墨烯制成的。石墨烯是一种厚度如原子的碳，坚固而稳定，是很好的导体，这使该传感器具有非常大的利用价值，但是操作起来相对困难，所以科学家们一直在寻找新的利用方法。

爱荷华州的研究人员在3D打印的帮助下，成功地在胶带上制作出石墨烯图案。

首先，使用3D打印机、制模工艺或者由科学家人工完成在聚合物表面的凹凸图案的制作，然后添加液体石墨烯溶液，用胶带去除多余的石墨烯，再使用另一条胶带把石墨块上的图案精确地去除，最终得到一条带有3D打印石墨烯图案的胶带。

这个过程可以使石墨烯以较高的分辨率进行排列。这样一来，百万分之一米或者人类头发宽度的二十分之一的样式，都可以被高度精确地制作出来。

“制作过程非常简单，成本也很低。”相关人员表示。在制造植物传感器时，使用对水蒸汽高度敏感的氧化石墨烯，通过改变其电导率来感知水蒸气，从而精确地测出叶片的蒸腾效果。

这种粘附式植物传感器已成功通过实验测试，如果研发团队能够获得传感器技术专利的话，则可以得到进一步的发展。

科学家对石墨烯传感器的潜力充满信心，因为它除了用于作物研究之外，还可以用于生物医学诊断、建筑物的结构完整性检查、环境监测、疾病或杀虫剂检测等领域。

该研究成果已在《Advanced Materials Technologies》（国外某期刊）上发表。