don24.ru ДОН24 ФМ-на Дону Молот Реклама Пресс-центр
Press centre logo
Общество

В ЮНЦ создали прибор для исследования морской воды на основе цифровой фотокамеры

Ученые пошли по пути импортозамещения и нашли простое решение сложной проблемы

19 октября, 16:31125 просмотров

Ростов-на-Дону, 19 октября. DON24.RU. Как рассказали информагентству в Южном научном центре РАН, созданный анализатор поможет прогнозировать развитие опасных природных явлений. Например, заморы рыб из-за летнего цветения морских микроводорослей, при отмирании «откачивающих» из воды необходимый для фауны кислород.

Содержание в воде хлорофилла поможет узнать многое, так как он позволяет растениям, поглощая кванты света, усваивать находящийся в атмосфере связанный в молекуле углекислого газа углерод и строить из него собственные клетки. Ученые описали несколько типов молекул хлорофилл-А (Хл-А). Именно он придает растениям зеленый цвет. А концентрация Хл-А в воде служит стандартным показателем для измерения количества находящихся в ней водорослей.

По словам научного сотрудника Южного научного центра РАН, кандидата биологических наук Василия Поважного, первооткрывателями в этой сфере ростовские ученые не являются. Конечно, можно закупить основные дорогостоящие элементы для таких систем за рубежом. Их подключение к каналам связи для наблюдения за результатами в Интернете – дело нехитрое. Но сотрудники ЮНЦ РАН пошли по пути экономии средств и импортозамещения.

Идея, которая возникла у молодого ученого, проста: в качестве хлорофилльного датчика использовать современную цифровую фотокамеру, матрица которой обладает высокой светочувствительностью. При этом для определения Хл-А в живых клетках используется его способность к свечению в красном диапазоне под действием синего света.

Оставалось только оборудовать вспышку камеры синим светофильтром, а объектив – красным. Прототип устройства сконструировали довольно быстро. Его испытания – буквально в домашних условиях – обнадежили. Изображения, полученные фотокамерой, оказались очень удобны для автоматического анализа на любом современном компьютере. За результатами измерений можно наблюдать в Интернете. Потом был период калибровки системы – полученные с помощью фотокамеры значения сверялись с данными лабораторных определений в той же воде.

А в дальнейшем оказалось, что флуоресценцией дело не ограничивается. По словам ростовских ученых, фотосъемка в дневное время позволяет замерять Хл-А в воде с расстояния и без погружения прибора – прямо с борта судна или с беспилотника.

Информацию даст спектральный анализ рассеянного в воде света. При этом объектив камеры оборудуется сразу двумя светофильтрами, а в поле зрения камеры помещается эталон – пластина белого цвета. В этом случае точность измерений в воде будет ниже, чем при погружении, однако представляется возможным охватить за одно измерение куда большую территорию.

Такое устройство можно с успехом использовать для дистанционной оценки состояния сельскохозяйственных посевов, считают его изобретатели. Оно пригодится при определении мест точечного внесения удобрений или оценки фаз вегетации при так называемом «высокоточном земледелии».

Прибор будет полезен и для рыбоводов. Известно, что основной пищей белого толстолобика является фитопланктон. Зная динамику его концентрации, можно оценивать кормовую базу этого популярного у фермеров вида рыб.

По мнению разработчиков, в дальнейшем к мониторингу моря можно будет подключить сотни добровольцев. Камеры тех же смартфонов после небольшой доработки уже достаточно чувствительны для того, чтобы служить в роли простых датчиков хлорофилла. А передать с мобильного телефона эти данные в единый центр – дело легко решаемое.

Комментарии (0)

Материалы по теме

Другие материалы рубрики

Показать ещё