بنابر گزارش‌های ارائه شده، یک همکاری تحقیقاتی میان‌رشته‌ای بین آمریکا و انگلیس شکل ‌گرفته که درک بهتر اکوسیستم‌های خاک، مسئله تغذیه در جهان و همچنین به‌کارگیری فناوری‌های پیشرفته‌ای همچون نانوفناوری برای افزایش بهره‌وری محصولات کشاورزی را دنبال می‌نماید. منابع این برنامه، از سوی بنیاد ملی علوم (National Science Foundation) تأمین گردیده و مشتمل بر 10 پروژه تحقیقاتی مجزا است که در آلاباما، تگزاس و انگلیس به اجرا در می‌آید. هدف اصلی از این برنامه 800 هزار دلاری، ساخت و ارائه سنسورهایی است که به صورت دائم و بدون وقفه، توانایی رصد سطح فسفات را به عنوان یک ماده مغذی و حیاتی خاک داشته باشد.

«سوپریم داس» (Suprem Das)، استادیار مهندسی سیستم‌های صنعتی و تولیدی و محقق اصلی این پروژه، در خصوص ضرورت و هدف‌گذاری این پروژه می‌گوید: «تا سال 2050 میلادی، جمعیت جهان در حدود 9 میلیارد نفر خواهد بود. صنعتی‌سازی و استفاده از فناوری‌های مدرن، شهرنشینی را تقویت نموده و این روند در حال رشد، با توجه به ثابت بودن زمین، کاهش زمین‌های کشاورزی را در پی خواهد داشت. در این میان، به نظر می‌رسد که تنها راه پایدار برای تأمین مواد غذایی این جمعیت قابل‌ملاحظه، افزایش بهره‌وری می‌باشد».

رشد محصولات زراعی، نیازمند سه مؤلفه کلیدی بوده که این مؤلفه‌ها عبارتند از: فسفات، نیتروژن و پتاسیم. در حال حاضر، اگر کشاورزان تصمیم به آزمایش خاک زمین‌های کشاورزی خود داشته باشند، نیاز به ارسال نمونه‌هایی از آن به آزمایشگاه می‌باشد که این مسئله، امری زمان‌بر (گاه تا هفته‌ها) و پرهزینه خواهد بود. البته این تنها برای تست سطح مواد مغذی خاک در یک زمان خاص قابل استفاده خواهد بود. بر همین مبنا، ایده این پروژه، بررسی تغییرات سطح فسفات خاک بوده که طی گذشت زمان و از طریق یک آزمایش واحد انجام می‌گیرد. چنین عملیاتی، می‌تواند عملکرد خاک را بهبود داده و در نتیجه، بهره‌وری را به شدت افزایش دهد. به این منظور، سنسورهای خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند که توانایی نظارت و پایش مداوم سطح فسفات خاک را دارا می‌باشند.

نکته مهم‌تر در این پروژه، نحوه بهبود سطوح مورد نیاز خاک از نظر مواد یاد شده است. در این خصوص، داس ابراز می‌دارد: «در حال حاضر، کشاورزان از کود استفاده نموده و آن را در همه سطوح زمین پخش می‌کنند؛ چراکه آن‌ها نمی‌دانند که در کدام قسمت‌ها به کود نیاز بوده و چه قسمت‌هایی نیاز به آن ندارند. این در حالی است که به جای این کار، می‌توان کود را در منطقه‌ای قرار داد که خاک به آن نیاز دارد». داس که پیش‌تر در حوزه فناوری نانو فعالیت داشته، امیدوار است که با استفاده از گرافن و پلاستیک، بتواند یک فناوری ارزان و کارآمد را در اختیار کشاورزان قرار دهد. به عقیده وی، گرافن یک ماده شگفت‌آور و واقعاً عالی است که در کنار تکنیک‌های ساخت افزوده، می‌تواند یک فناوری کارآمد و اقتصادی را شکل دهد.

مرجع: «The Collegian»