Выделите текст, чтобы комментировать.
Почему любое растение проводит электрической ток и является сенсором
Все живые организмы не только флоры, но и флоры — поскольку содержат жидкость, проводят электрический ток, но с разными особенностями. Исходя из особенностей электропроводимости, цветы и деревья уместно использовать в качестве не только сенсорных датчиков (об этом ниже), но и для стимуляции их роста или — наоборот – нейтрализации внешним воздействием посредством электрического тока. Можно губить сорняки и взращивать полезные культуры. При совершенствовании технологии воздействия на растения электрическим током с целью регулирования их роста, отпадает необходимость в механическом истреблении сорняков, или появляется новые возможности контроля роста кустов и деревьев с ограниченным распространением.
Что касается сорняков, то проблема остро стоит (на территории России и не только) в части распространения «борщевика» и других вредоносных и даже опасных растений. Что касается ограничения роста деревьев, особенно актуальном вопросе в системе озеленения и садово-паркового хозяйства городов, то вспомним — сколько средств ежегодно задействовано для подрезания (выравнивания) кусов и деревьев в городах.
Эти ампутации «молодых отростков» делают механическим способом с помощью пил, ножовок и секаторов, в том числе с бензо- и электроприводом; при этом задействуют большое количество подготовленных сотрудников, которым оплачивают трудовую доблесть.
Применение в этой сфере электронной технологии контроля роста деревьев и кустов (в целом флоры) позволит высвободить значительные средства бюджета и сократить сотрудников, перенаправив их деятельность в пока более незаменимую область.
Примерно такая же перспектива метода и совершенствования технологии воздействия электрическим током видна в обеспечение ровного (единого) уровня «английских газонов» - там, где они есть или планируется. Пока теоретически уместно наметить большое «поле» дальнейших исследований в области возможности регулирования фауны с помощью электрического тока.
Рассмотрим это направление вкратце. Возбуждение у растения (в том числе на садовом участке) собственного мембранного процесса (осмоса) является важной перспективой в растениеводстве, садоводстве или даже в обычной квартире, где хозяйка содержит комнатные цветы.
Осмос с электрическим током
Кстати, к комнатным цветам относятся не только фиалки или столетник, но и драцена, пальма, лимон, и многие другие (в домашних условиях, возможно вырастить без преувеличения «до потолка»). В городской квартире с помощью предлагаемого способа удаётся из желудя вырастить даже дуб, он пересажен на садовый участок, когда ствол достиг длины 1,3 м
Тем не менее рост растений в домашних условиях неодинаков и своеобразен. Некоторые из них активно растут только летом, а зимой едва подают признаки жизни. Другие растут вне зависимости от времени года, но могут погибнуть внезапно. Причиной служит не столько проблема окружающей среды, питание растения или температура воздуха, сколько леность — отсутствие времени хозяев на должный уход за теми «кого мы приручили».
В связи с этим архиважно «выходить» погибающее, затухающее растение, дать ему импульс к новой жизни. «Реанимация» не подающего длительное время признаков жизни растения производится с помощью воздействия на него током силой около 50 мА — от одной пальчиковой батарейки типа АА. Разберем практический пример.
Комнатный цветок «широколистник» длительное время пребывал в состоянии «ни жив, ни мертв». Жизнь его продолжалась, что заметно по упругому стволу и зеленеющей верхушке, но ни листьев, ни роста ствола не происходило в течении 2-х лет (после того, как последние листья опали и рост растения внезапно прекратился). После воздействия электрическим током силой 46–50 мА в течение 48 часов непрерывно, на вторые сутки эксперимента стали заметны новые развивающиеся листочки.
Принцип работы электронного сенсора с цветком
Практически это реализовано так. В цветочный горшок в глубь почвы на расстоянии 8—10 см воткнута стальная пластина- проводник электрического тока (см. рис. 1) и подключен положительный вывод элемента питания с напряжением 1,5 В (элемент АА или ААА). Последовательно включен постоянный резистор MF25 сопротивлением 33 Ом.
Иллюстрация: стимуляция растений током
К верхушке растения подключен зажим типа «крокодил» с отрицательным полюсом батареи. В качестве элемента питания можно использовать и «сетевой» источник питания с понижающим трансформатором, с выходным напряжением в диапазоне 1,5–3 В. Растение представляет проводник с определённым сопротивлением (вместе с почвой Rобщ в диапазоне 10–10000 кОм), которое зависит от многих факторов, как‑то влажности почвы, времени полива, особенностей растения, длины ствола и др. Итак, через ствол растения проходит электрический ток.
Сия стимуляция является, по сути, ничем не хуже стимуляции осмоса, предложенной выше. По результатам эксперимента, растение прекрасно размножается отростками, что свидетельствует о положительном влияние на него окружающей среды и внешних факторов воздействия электрическим током слабой силы.
В эксперименте именно это растение выделялось среди прочих (не имеющих воздействия электрического тока) - цветущим и «безмятежным» состоянием. Практическая польза влияния на растения слабого электрического тока (до 100 мА) что называется - «на лицо».
Этот вывод даёт стимул заинтересованным инженерам в области радиоэлектроники продолжить разработки и использовать результаты авторских экспериментов как новаторский импульс и отправную точку с практическими доказательствами.
Кроме того, есть и другой способ, основанный не столько на постоянном возбуждении осмоса растения (через непосредственное воздействие постоянного тока слабой силы), сколько на периодическое воздействие электрического тока на стебли и листья растения. Во втором варианте сенсорный контакт подключают к металлическому штырю (вариативно используется спица для вязания), вонзенный в грунт цветочного горшка на глубину (не принципиально) от 10 до 200 мм — в зависимости от объёма цветочного горшка.
Цветок-включатель света
Это только кажется экзотической моделью или фокусом, на самом деле работает реально и остается удивляться — почему подобное устройство в наш век электронных технологий все ещё не запатентовано или не производится предприимчивыми китайцами для всего мира. Автор создал эти электронные схемы ещё в 1999 году, они опубликованы в технической литературе, и до сих пор реально работают, а также усовершенствованы.
В ряде случае глубина погружения проводника в грунт влияет на чувствительность электронного сенсорного устройства. Второй сенсорный контакт аналогичным образом расположен в другом цветочном горшке. Проверенная электрическая схема устройства — для интересующихся оригинальным разнообразием и совершенствованием бытовых и офисных условий — представлена на рис. 2.
Принцип работы устройства прост. При касании рукой человека стебля или листьев (грунта в горшке) первого цветка чувствительный сенсор срабатывает, и в триггерном режиме включается освещение. До тех пор, пока в осветительной сети присутствует переменное напряжение, и пока не будет прикосновения к горшку, цветку или грунту другого растения, куда помещен сенсорЕ2. После воздействия наЕ2 - свет выключится.
Устройство безопасно в эксплуатации и нормально работает более 20 лет, радуя глаз и создавая необычную атмосферу праздника и чудес. Главное, чтобы источник питания применялся с понижающим трансформатором, то есть имел гальваническую развязку с опасным напряжением осветительной сети 230–240 В переменного тока.
При касании рукой растения, наведенное в теле человека переменное напряжение (1–10 мВ) передается через стебель цветка и почву на сенсорный контакт. Электронное устройство воспринимает сигнал переменного наведенного напряжения, усиливает его, а оконечный элемент в виде токового ключа и СЭМР коммутирует цепь питания устройства нагрузки. Им может быть и бра (лампа освещения), и массажное кресло с электронно-пневматическим приводом и все, что угодно из активной (не реактивной) нагрузки.
На рис. 3 от автора представлена электрическая схема аналогичного по функционалу электронного устройства — сенсора с триггером, то есть с двумя устойчивыми состояниями – включено/выключено. Реализованного на КМОП-микросхемах.
Электрическая схема сенсора с триггером, включающего свет от прикосновения к цветку
Как и в первом варианте (рис. 2), оно состоит из двух однотипных сенсорных модулей. Настройки в принципе не требуется в обеих случаях, надо только установить порог чувствительности соответственно резисторомR1/R4 (рис. 2) или изменением номинала резистораR2 (рис. 3).
Электрическая схема сенсора-триггера на микросхеме
Особенности устройства
При касании стебля на растение воздействует переменное напряжение наводки, поэтому ясно, что «наводиться» крайне малое напряжение 0,05…0,8 В в теле человека (если заменять его в разных, крайних точках прикладывая щупы непосредственно к эпидермису, к примеру, между макушкой и ступней) может только там, где вокруг есть источники переменного напряжения, провода, по которым течет ток — в доме, в квартире, в офисе.
Напряжение наводки в разных значениях может быть обнаружено у человека вблизи ЛЭП. Но никогда — в чистом поле или вдали от электрических коммуникаций. Поэтому предлагаемый авторский вариант сенсора для растений «на природе» -бесполезен, а дома или в офисе работает отлично.
Та же возможность управлять «сенсорным контактом» есть у животных; в их организме в соответствующих условиях также аккумулируется переменное напряжение «наводки», и чем крупнее животное, тем больше величина напряжения.
Эти знания позволяют представить перспективу управления как электронными устройствами — с помощью прикосновения животных, так и управления поведенческими реакциями самих животных — посредством воздействия электрического тока.
К слову, такие устройства уже разработаны и существуют: для среднего и крупного рогатого скота, и лошадей созданы мобильные (перемещаемые, схемные) ограждения мест под пастбища.
В виде прообраза рыболовной сетки, но с проводниками электрического тока нелетального значения.
Выводы
Все, что имеет в своем составе жидкость — является проводником электрического тока. Вопрос лишь в сопротивлении электротоку. Не исключение — любые органические и естественные поверхности такие, как кожа (эпидермис) человека и животного, стебель и листья растения. Погибший (усохший) стебель декоративной пальмы тоже является проводником электрического тока, но с значительно меньшей проводимостью, чем ствол пальмы «живой».
Исходя из проводимости растений и их элементов можно регулировать их рост, что показано на опытных примерах. Возможность регулирования роста (осмоса) растений и более сложных структур — деревьев позволяет забыть об их механической срубке или обрезке с помощью секаторов.
Во многих сферах, связанных с живыми организмами, электрический ток может быть использован для пользы так или иначе.
Схема и описание впервые опубликованы в книге Кашкаров А.П. Радиолюбителям: Полезные схемы для быта и отдыха. — М.: ИП РадиоСофт, 2003. — 96 с., ил. — (Серия: «Книжная полка радиолюбителя», Вып. 3). – ISBN 5-93037-108-3
