Ứng dụng công nghệ cao trong nông nghiệp, thay thế nông nghiệp truyền thống là xu thế tất yếu. Một trong những trang trại tiêu biểu trong lĩnh vực này là trang trại khai thác các chuyển động của động vật để sản xuất điện năng, phương án “đôi bên cùng có lợi”, đặc biệt là cho nông dân. Dự án của các nhà khoa học tại Đại học Jiaotong Tây Nam, Trung Quốc (SJU), sử dụng các cảm biến tiên tiến để giám sát môi trường và động vật, cung cấp năng lượng ngay từ động năng của loài vật.
|
 Mô hình trang trại Smart ranches trong tương lai. Nguồn: Atlas
|
Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí chuyên ngành trực tuyến của Hà Lan iScience số đầu tháng 12-2022, các nhà khoa học SJU đã dùng thiết bị thông minh đeo trên cơ thể động vật “sản xuất” năng lượng từ các chuyển động của bò. Phát minh này có thể giảm bớt gánh nặng cho nông dân khi chăn nuôi đàn bò hàng trăm con, đặc biệt là theo dõi quá trình di chuyển và tình trạng sức khỏe của chúng. Các cảm biến kiểu đồng hồ thông minh được gắn vào mắt cá chân và cổ bò để nó tự cung cấp năng lượng thông qua chuyển động của con vật.
Các cảm biến này có nhiệm vụ theo dõi thông tin về môi trường và sức khỏe gia súc, thông tin liên quan đến nồng độ oxy, nhiệt độ và độ ẩm không khí, cường độ hoạt động, chu kỳ sinh sản, bệnh tật và sản xuất sữa.
|
Quy trình khép kín sản xuất và dùng năng lượng để giám sát động vật tại trang trại SJU. Nguồn:NAC
|
Thiết bị đeo dạng cảm biến giống như đồng hồ thông minh hình vỏ sò. Vỏ sò di chuyển đồng bộ với cơ thể động vật, bên trong có một con lắc hoạt động với nam châm và một cuộn dây để khuếch đại các chuyển động để biến động năng thành điện năng, điện sản xuất được lưu trữ trong pin lithium. Lượng động năng khổng lồ của bò được “gom” thông qua các chuyển động hàng ngày, chẳng hạn như đi bộ, chạy và thậm chí là cử động cổ, cấp năng lượng để cho các cảm biến hoạt động liên tục mà không cần tới nguồn điện bên ngoài.
Nhóm đề tài đã thử nghiệm thiết bị mô phỏng và phát hiện thấy, nó có thể tạo ra đủ điện cho các cảm biến nhỏ. Sau đó thử nghiệm trên người và nhận thấy, chỉ cần chạy bộ nhẹ nhàng là đủ để cung cấp năng lượng cho các thiết bị tương tự dùng cho người như thiết bị đo nhiệt độ.