CasaNotizieCampionamento automatizzato per dati integrati e dati di laboratorio

Campionamento automatizzato per dati integrati e dati di laboratorio


Gli scienziati del Oak Ridge National Laboratory (ORNL) hanno introdotto un sistema robotico che raccoglie autonomamente campioni di suolo e analizza le interazioni del suolo pianta, avanzando la ricerca ambientale.

I ricercatori del Oak Ridge National Laboratory (ORNL), sotto il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, hanno sviluppato una piattaforma robotica per raccogliere autonomamente campioni di suolo e monitorare le interazioni vegetali-ambiente in tempo reale.Questo sviluppo mira a migliorare la comprensione del ciclo del carbonio e migliorare le previsioni della produttività delle colture di bioenergia.

La piattaforma, i sensori denominati, la visione macchina, l'automazione e la robotica per la trasformazione di Serie Field Plants (Smart Plant F-Series), integra tecnologie più recenti come GPS e LIDAR per la navigazione precisa e la raccolta dei dati.Dimostrato nel sito Smart Field di ORNL, il robot raccoglie in modo efficiente campioni di terreno senza disturbare le piante, sostenendo gli sforzi per esplorare le dinamiche del suolo pianta critiche per lo stoccaggio del carbonio e la produzione di biomassa.

Questo sistema ha un potenziale significativo per i ricercatori di scienze ambientali, agricoltura e bioenergia.Gli scienziati incentrati sui cambiamenti climatici possono utilizzare i suoi dati in tempo reale per perfezionare i modelli di carbonio, mentre i ricercatori di bioenergia possono utilizzarlo per migliorare i rendimenti delle colture e la sostenibilità.Gli agricoltori e i gestori ecologici potrebbero anche beneficiare della sua capacità di monitorare la salute del suolo e identificare i fattori che influenzano la resilienza delle piante.

"Abbiamo raccolto vasti dati sulle strutture vegetali fuori terra, ma le interazioni sotto terra rimangono sfuggenti", ha affermato Udaya Kalluri, ricercatore di proiettori e senior biosciences.Il sistema colma questo divario collegando l'analisi di laboratorio ai dati sul campo attraverso il campionamento automatizzato a coordinate designate, con conseguente chiara integrazione dei dati.

Il robot, adattato da una piattaforma commerciale, presenta sensori avanzati, componenti stampati in 3D e sistemi elettromeccanici per la raccolta dei campioni.Gli ingegneri hanno personalizzato le sue capacità di navigare autonomamente e tornare con un massimo di quattro campioni di terreno."Questa tecnologia supporta scienziati e agricoltori automatizzando la raccolta dei dati, consentendo loro di concentrarsi sull'analisi", ha affermato Chris Masuo, ingegnere di robotica, ORNL.

Il laboratorio avanzato di fenotipizzazione delle piante (APP) di ORNL completa questo sistema fornendo approfondimenti sui tratti delle piante attraverso le tecnologie di imaging.Gli aggiornamenti futuri includono l'imaging sotterraneo per studi di radice, allineamento ulteriormente laboratorio e ricerca sul campo.

La visione finale prevede la distribuzione di flotte di questi robot tra gli ecosistemi per creare reti interconnesse per il monitoraggio in tempo reale e la gestione intelligente.I sensori potenziati possono anche rilevare segni precoci di stress ambientale o malattia, sostenendo l'agricoltura sostenibile e la resilienza dell'ecosistema.

Questo progetto interdisciplinare sottolinea l'impegno di ORNL a far avanzare la ricerca sulla bioenergia e fornire strumenti pratici per la gestione sostenibile del territorio.