Diseño y fabricación de electrodos capacitivos interdigitales planos en base a grafeno para medir concentraciones de nitratos en tiempo real

Abstract

El término agricultura de precisión involucra la gestión de diferentes procesos que permiten controlar y elevar la producción agrícola. Esto involucra necesariamente la recolección de datos tanto temporales como espaciales y que gracias a su procesamiento se pueden generar herramientas para la decisión de estrategias para controlar los recursos necesarios tales como abonos, agua, energía, etc. y mejorar su aplicación en campo agrícola para así mejorar la sostenibilidad de las plantaciones. Esta recolección de datos puede desarrollarse mediante tecnologías que involucran técnicas de sensado a través de nodos de sensores y su conexión con la nube gracias a tecnologías como el Internet de las Cosas o IoT. Así, el presente trabajo de tesis se presenta el diseño y construcción de un prototipo de nodo sensor IoT basado en un capacitor interdigital basado en grafeno. Se presenta en detalle el diseño del sensor de grafeno, sus dimensiones, así como la etapa de adaptación de la señal y la transmisión utilizando un gateway LoRa (Long Range) para enviar la información a un servidor. Además, se realiza la comparación de las mediciones realizadas por el nodo sensor y el instrumento de medición de impedancia LCR meter de la marca HYOKI. Los resultados obtenidos indican que el prototipo obtenido presenta mediciones comparables para diferentes concentraciones de nitratos.