新型传感器—可作为污染检测器

  当水道中出现毒素时,淡水贻贝是最先做出反应的生物之一。一种安装在贻贝身上的新型传感器就是考虑到这一点而设计的,作为及早发现水污染的一种手段。贻贝通过打开外壳进食,然后将水中的微小生物过滤掉。尽管这种软体动物通常是群居的,但这些群体的成员通常不会同时进食。

  这意味着,通常情况下,它们的开壳和闭壳是相互独立的。也就是说,如果有害的水体物质流经一群贻贝,它们就会突然同时闭壳。而这正是新型传感器的作用所在。

  该传感器是由北卡罗莱纳州立大学的一个团队设计,由两个相连的惯性测量单元(IMU)组成。一个IMU附着在贻贝的一侧,另一个附着在另一侧。每一个IMU都包含一个加速度计和一个磁力计。

  当贻贝关壳时,两个IMU会检测到这个动作,因为贝壳两侧的角度会突然改变。因此,如果一个河床中的多个贻贝都配备了传感器,就可以判断它们是否都同时闭壳。一组的所有传感器都可以硬连接到一个安装在溪流内木桩上的太阳能处理器上。那个装置又会通过蜂窝网络不断传输数据。如果检测到一组贝壳闭合,那么当局就可以立即开始寻找大概导致闭合的毒素来源。

  当对鱼缸中的淡水贻贝进行测试时,传感器始终能检测到小于1度的贝壳运动。而到目前为止,这些设备已经同时用于四个贻贝,但可以想象,这项技术可以同时跟踪几十个贻贝。

  “我们的目标是建立一个‘贻贝互联网’,并监控它们的个体和集体行为,”Alper Bozkurt教授说,他和Jay Levine教授一起领导这项研究。“这最终将使我们能够将它们作为环境传感器或哨兵。”

  有关该研究的论文近日发表在《IEEE Sensors Letters》杂志上。

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