随着对气候变化和人口过剩的日益关注，我们迫切需要提高农业生产力。东北大学的研究人员发明了一种安装在叶子上的传感器，目的是创造一种容易判断植物是正在生长还是正在死亡的方法。这项小而强大的技术可以帮助提高作物产量和资源管理，以满足日益增长的需求。热浪、大雨和干旱等极端天气事件对植物造成压力，这会降低作物产量，威胁我们农场、森林和生物多样性的长期健康。精确监测植物如何应对这些变化的需求尚未得到满足。
虽然无人机和飞机改善了从上方对工厂的监控，但它们只捕获了更多的宏观、表面信息。它们还需要调整，以便能够随着时间的推移准确地跟踪植物。其他可以捕获单个工厂级别变化的小型传感器很不方便，因为它们通常需要现场人员安装和手动检查每个传感器。Kaori Kohzuma解释说：“传统方法在某些方面可能很有效，但它们很难操作，而且相当昂贵。为了持续监测微小的变化，我们需要一种新的解决方案。”
为了解决这些问题，一组研究人员开发了一种直接附着在植物叶子下侧的新型传感器。这种小型设备使用光谱传感器和光源来测量叶子的颜色，而不会阻挡阳光，并且可以跟踪同一地点随时间的变化。该传感器由电池供电，具有Wi-Fi数据传输和防水功能，可以在室外工作一个多月，从而可以延长数据收集时间。该研究发表在《传感与生物传感研究》上。宫本晃一郎说：“智能农业节省了大量时间，农民没有时间手动检查每一株植物。
这种传感器能够实时提供微调读数。然后，他们可以对植物承受高压力的区域做出相应反应。”与商用光谱仪相比，该传感器在30种不同植物的约90片叶子上表现良好。它准确地区分了八个可检测波长中的七个波长的颜色，在620纳米处的读数与商业叶绿素计高度相似。对胁迫敏感的拟南芥突变体的进一步测试表明，传感器读数在550 nm处的变化与植物的胁迫反应相匹配，这与常用的光化学反射指数（PRI）一致。
在一项测试真实生活条件下性能的室外试验中，他们将传感器连接到桦树叶片上，以跟踪秋季、落叶和两周内老化过程中叶片颜色的变化。他们能够观察到叶绿素（植物胁迫的指标）的减少，以及植物的反应如何随着阳光强度而波动。Kohzuma说：“这种价格实惠的传感器是一种有前景的工具，可以通过叶子颜色和光反射数据准确监测植物健康和压力。
它的低成本使得可以在不同的位置放置多个传感器，从而在许多地方创建一个同时监测的网络。”。这种智能诊断技术可以在最需要的领域提供支持。该传感器可广泛应用于智能农业、森林健康研究以及其他需要详细植物健康跟踪的领域。