Tecnología

La base científica y nuestro hardware

Nuestra tecnología

Il Bioristor

El BIORISTOR se basa en la tecnología de transistores electroquímicos orgánicos (OECT), una clase de dispositivos diseñados específicamente para funcionar en entornos acuosos y biológicos. A diferencia de los transistores de estado sólido convencionales, los OECT acoplan directamente el transporte iónico en electrolitos con la conducción electrónica en materiales semiconductores orgánicos.

En el núcleo del BIORISTOR se encuentra el PEDOT:PSS, un polímero conductor muy utilizado en bioelectrónica por su alta conductividad, sus propiedades de transporte iónico-electrónico mixto, su flexibilidad mecánica y su excelente biocompatibilidad. Estas características hacen que el PEDOT:PSS sea especialmente adecuado para aplicaciones in vivo en plantas, donde se requiere una interacción estable y continua con los fluidos biológicos.

El BIORISTOR es una tecnología patentada, cuyos principios de funcionamiento y rendimiento han sido validados científicamente en más de 20 publicaciones revisadas por pares. Extensos estudios experimentales han demostrado su capacidad para monitorizar en tiempo real los procesos fisiológicos dentro de las plantas, proporcionando una detección temprana y sensible de las condiciones de estrés.

Arquitectura del dispositivo y principio de funcionamiento

El BIORISTOR consta de dos elementos funcionales principales:

Canal (fuente-drenaje):
El canal del transistor está formado por un PEDOT:PSS. La conductividad eléctrica del canal se modula mediante variaciones en la concentración iónica dentro de la savia de la planta. Los cambios en la fisiología de la planta afectan directamente a la corriente del canal, lo que permite la detección continua de los procesos internos de la planta.

Electrodo de puerta:
Un segundo electrodo, que actúa como puerta, también está en contacto con la savia. Cuando se aplica un potencial eléctrico adecuado, un campo eléctrico impulsa los iones de la savia hacia dentro o fuera del canal PEDOT:PSS. Este intercambio iónico altera el nivel de dopaje del polímero, lo que da lugar a una modulación medible de la corriente del canal.

A través de este mecanismo, el BIORISTOR convierte las señales biológicas y químicas del interior de la planta en señales eléctricas, lo que permite una monitorización directa y en tiempo real de la salud de la planta con alta sensibilidad y resolución temporal.

Cetralita IoT

La unidad de control PlantBit es un sistema electrónico diseñado específicamente para funcionar con el biosensor BIORISTOR. Está diseñado para adquirir señales de alta precisión de hasta cinco sensores simultáneamente, lo que garantiza mediciones fiables y estables en condiciones reales de campo.

La monitorización de las plantas se realiza cada 15 minutos. Los datos se recopilan, procesan y transmiten automáticamente de forma continua a la plataforma en la nube propiedad de PlantBit para su almacenamiento y análisis.

La unidad de control está alojada en una carcasa totalmente impermeable y se alimenta con baterías de litio recargables, lo que la hace adecuada para su uso prolongado en exteriores. Los sensores BIORISTOR se conectan a la unidad mediante cables, y todos los conectores tienen la clasificación IP67 para garantizar su durabilidad y resistencia a condiciones ambientales adversas.

La transmisión de datos se gestiona de forma autónoma a través de la conectividad NB-IoT. En zonas con cobertura de red limitada, el sistema puede equiparse con antenas externas de alta ganancia, lo que garantiza una comunicación sólida y fiable.

Plataforma en Cloud y Web-App

BIORISTOR representa un nuevo paradigma en la agricultura de precisión, ya que proporciona información directa, a nivel de planta, sobre las condiciones fisiológicas reales y las necesidades efectivas, en lugar de basarse únicamente en mediciones ambientales indirectas.

Todos los datos recopilados en los campos de nuestros clientes se transmiten y almacenan de forma segura en la plataforma en la nube patentada de PlantBit, donde se centralizan, protegen y ponen a disposición para su análisis avanzado.
Los datos recopilados por el sensor se procesan continuamente utilizando modelos analíticos avanzados y algoritmos de inteligencia artificial, entre los que se incluyen:

Modelos Random Forest para identificar el estado de salud actual de las plantas.
Redes neuronales recurrentes (RNN) con memoria a corto y largo plazo (LSTM) para predecir las respuestas de las plantas y las condiciones de estrés con hasta 24 horas de antelación.

En lugar de ofrecer recetas automatizadas para la fertilización o los tratamientos fitosanitarios, la plataforma BIORISTOR se complementa con un servicio de consultoría agronómica especializado.
Especialistas experimentados analizan más a fondo los datos de los sensores, integrándolos con sus conocimientos agronómicos para ayudar a los agricultores y agrónomos a:
- Interpretar las respuestas de las plantas.
- Tomar decisiones informadas sobre las estrategias de riego.
- Comprender mejor el comportamiento de los cultivos y la dinámica del estrés.
- Optimizar las intervenciones en función de las necesidades reales de las plantas.

Este enfoque humano garantiza la fiabilidad, la adaptabilidad y la confianza, especialmente en condiciones de campo complejas y variables.

Todos los datos brutos se almacenan de forma segura en una base de datos SQL estructurada, organizada en tablas temáticas específicas. Esto permite a los clientes desarrollar estrategias de producción basadas en datos que mejoran la calidad y el rendimiento de los cultivos, aumentan la eficiencia operativa, reducen los residuos y mejoran la rentabilidad general de la explotación agrícola.

Los ensayos de campo indican que el uso de BIORISTOR puede reducir el consumo de agua de riego hasta en un 40 %.
Gracias a su singular puntualidad y precisión, el sistema permite intervenir exactamente cuando y donde se necesita, lo que ayuda a prevenir las pérdidas de rendimiento relacionadas con el estrés y a mejorar la sostenibilidad a largo plazo de la producción agrícola.

Este enfoque transforma datos biológicos complejos en información útil, lo que permite tomar decisiones de riego informadas, oportunas y sostenibles.