Vlaamse onderzoekers ontwikkelen rekbare sensoren die perengroei volgen

De rebare sensoren zijn gebaseerd op het vloeibare metaal Galinstan. Dat wordt ingebed in zeer rekbaar siliconenmateriaal. De siliconenband met daarin de sensor wordt vervolgens aan de onderkant van de peer aangebracht. Als de peer groeit, rekt de sensor mee en verandert de elektrische weerstand. Zo wordt de verandering van de vruchtdiameter elektronisch opgevolgd. 

"De sensor moet sterk kunnen uitrekken, wekenlang in openlucht kunnen functioneren en tegelijk de natuurlijke groei van de vrucht zo weinig mogelijk beïnvloeden", legt Asad Ullah uit. Hij is onderzoeker bij IUMAT, het Instituut voor Materiaalonderzoek van UHasselt en bij imec, een onderzoekscentrum dat gespecialiseerd is in micro-elektronica. "Dit seizoen hebben we de sensoren samen met pcfruit in het veld getest en konden we de verandering van de diameter zeer nauwkeurig volgen", zegt Ullah.

Realtime data over de groei

Naast de sensor ontwikkelden de onderzoekers ook een volledig draadloos uitleessysteem dat het mogelijk maakt om de gegevens uit het veld automatisch door te sturen naar een databank. Zo ontstaat voor elke gemonitorde vrucht een tijdreeks van de groei. "De sensor rond de peer is maar één onderdeel van het systeem", zegt Thijs Vandenryt, onderzoeker bij IUMAT. "Dankzij de elektronica en software kunnen we de verandering in diameter van dag tot dag opvolgen. Je kunt het een beetje vergelijken met een buienradar voor fruitgroei: niet alleen zien we hoe groot een peer vandaag is, maar vooral hoe de groei evolueert en wanneer die versnelt of vertraagt."

Met behulp van de sensoren krijgen de fruittelers hierdoor een doorlopende stroom van data over de groei van hun peren. Zonder die sensoren wordt de vruchtgroei slechts op specifieke momenten gemeten. "Met deze sensoren krijgen we veel meer informatie over de dynamiek van die groei", zegt Serge Remy van de afdeling Plantonderzoek & Management van pcfruit. 

Ingrijpen tijdens de teelt

De vorm van smartfarming moet de teler voorzien van instrumenten om zijn teelt te optimaliseren. "Bij jonge vruchten kan dat bovendien helpen om vruchtdunning beter te ondersteunen, maar dit vergt nog meerdere jaren bijkomend onderzoek. Later in het seizoen willen we onderzoeken of groeipatronen ook bruikbare informatie opleveren om de vruchtmaat bij de oogst te voorspellen, zodat de teler nog voor de oogst kan ingrijpen met extra irrigatie om dikkere peren te bekomen”, klinkt het. 

Zover is het nog niet. Nu de peren geoogst zijn, wordt eerst onderzocht of de sensoren een effect hebben gehad op de peren die ze droegen. In totaal zijn 60 vruchten geselecteerd voor verdere analyse: 28 vruchten die tijdens de groei een sensor droegen en 32 controlevruchten. "Een sensor is pas echt relevant voor de praktijk wanneer hij niet alleen betrouwbaar meet, maar de vrucht zelf ook niet beïnvloedt. En dat is precies wat we nu verder willen aantonen", besluit Serge Remy.