据美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员在《设备》杂志上发表论文称，他们研发出了一种新型高柔性传感器，能够自主监测和传输植物生长数据。该校化学与生物分子工程教授刁莹与植物生物学教授兼系主任安德鲁·利基共同领导了这项研究。利基表示，这种聚合物传感器对湿度和温度有很好的适应性，在植物生长过程中可以伸缩400%以上，并能向远程监控地点发送无线信号。

这项研究详细介绍了美国国家航空航天局授予刁莹的一项资助的部分早期成果，该资助旨在研究如何利用可穿戴印刷电子设备实现太空农业开发。她表示这项工作的动机是宇航员在执行长期任务时需要可持续地种植蔬菜。

团队利用一个地球实验室来开展这个项目，目的是研发一种高度可靠的可拉伸电子设备。

“老实说，我们在开始这项工作时认为，这项任务只需要几个月就能完善。然而，我们很快就意识到，我们的聚合物太硬了。”该研究的第一作者、研究生王思清说，“我们不得不重新配制很多成分，使它们更柔软、更有伸缩性，并调整我们的打印方法，控制装置内部微结构的组装，使它们在打印和固化过程中不会形成大晶体。”

研究小组找到了一种非常薄的薄膜装置，有助于在组装和打印过程中抑制晶体生长。

“在解决了拉伸性和组装问题之后，我们必须解决在高湿度和快速生长条件下使用可穿戴电子设备所带来的问题。”王思清说，“我们需要可重现的结果，这样在生长实验过程中就不会出现传感器脱落或电子故障。我们最终找到了一种不受苛刻条件影响的无缝电极和接口。”

基于可伸缩聚合物和电子器件的自主远程应变传感器是3年艰苦工作的成果，证明了应用科学很少有“尤里卡时刻”。

这项研究关注的是玉米等主要向上生长的植物。不过，研究人员计划改进他们的电子打印方法，以创建一个可以监测间上和向外生长的系统。

研究小组表示，他们还在努力提高远程感知和监控化学过程的能力。

“我认为可穿戴电子产品研究界忽视植物的时间太长了。”刁莹说，“我们知道，植物在适应气候的过程中承受着巨大的压力，我认为软电子产品可以在促进我们的理解方面发挥更大的作用，这样我们就能确保植物在未来健康、快乐和可持续地发展，无论是在太空、其他星球还是在地球上。”