Исследователи достигли параллельного измерения нескольких параметров воды одним сенсорным чипом

Ион-чувствительные полевые транзисторы (ISFET) компактны, долговечны и легко интегрируются. Это делает их идеальными для точного измерения pH и определения концентрации многих ионов в воде, превращая в мощный инструмент для экологического и биоанализа. Благодаря устойчивости к поломкам они уже широко используются в технологии измерения pH, особенно в производстве продуктов питания.

Институт Фраунгофера по фотонным микросистемам (IPMS) разработал технологию n-карманов, которая позволяет интегрировать несколько ISFET на одном чипе таким образом, чтобы их можно было целенаправленно функционализировать ионоселективными слоями.

Эта технология интеграции открывает возможность создания многофункциональных массивов ISFET. В сотрудничестве с исследовательскими партнерами в будущем могут быть разработаны и интегрированы дополнительные ионоселективные покрытия для конкретных применений. Это позволяет одновременно и непрерывно измерять различные параметры, такие как pH, концентрация нитратов, фосфатов и калия, с помощью всего одного сенсорного чипа. Другие параметры могут быть интегрированы в систему по мере необходимости.

«Такая измерительная система, способная непрерывно регистрировать в реальном времени основные параметры воды, обладает огромным рыночным потенциалом», — говорит д-р Олаф Р. Хильд, руководитель бизнес-подразделения химических сенсорных технологий в Fraunhofer IPMS.

«Это открывает новые возможности для применения в экологическом анализе, сельском хозяйстве и управлении водными ресурсами, а также на быстрорастущем рынке решений для вертикального фермерства. И с этой технологией мы занимаем уникальную позицию в Европе».

Использование этой технологии должно помочь повысить эффективность и устойчивость сельского хозяйства за счет комбинирования измерений с внешними данными, такими как метеоданные. Это позволит фермерам точнее вносить питательные вещества, что приведет не только к экономии на удобрениях, но и к снижению воздействия на окружающую среду.