乙烯传感器可以帮助监测植物健康——赛斯维传感器网
图片来源：美国化学学会
为了控制开花和果实成熟，植物释放出气态激素乙烯。包括干旱，盐分和病原体在内的环境条件也会导致激素水平波动。因此，实时监测乙烯的释放可以为农民提供有关植物的发育和健康的重要信息。现在，在ACS Central Science中进行报告的研究人员已经开发出了一种易于使用且功能强大的传感器，可以做到这一点。
由于乙烯在植物健康中起着关键作用，因此农业界对监控激素很感兴趣。尽早发现这种气体释放的变化，可使农民采取预防措施，恢复植物健康，减少农作物损失。但是，现有的传感器具有局限性，使得它们在现场使用不切实际。麻省理工学院的Timothy Swager，Darryl Fong及其同事希望制造一种能够灵敏地检测乙烯含量变化的传感器。
新型传感器在一块玻璃上包含一个单壁碳纳米管（SWCNT）网络，夹在金电极之间。研究人员将含有钯的催化混合物置于SWCNT的顶部。在称为Wacker氧化的化学反应中，钯催化剂将乙烯气体转化为乙醛。在此反应过程中，钯改变了其氧化态以及与SWCNT的相互作用，从而改变了它们的电导率。通过这种方式，研究人员可以监视乙烯气体水平随时间的变化。为了演示传感器，研究小组将康乃馨或桔梗花放在装有该装置的室内，并观察到乙烯的波动花朵盛开和褪色时的生产。研究人员说，该设备可以检测室内十亿分之一的气体浓度，并且具有这种灵敏度，可以潜在地用于监测田间植物。
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