STTR Phase I: Bio-optical Sensor for the Direct Detection of Sinking Marine Particles
STTR 第一阶段:用于直接检测下沉海洋颗粒的生物光学传感器
基本信息
- 批准号:2136735
- 负责人:
- 金额:$ 25.41万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-01-01 至 2022-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This award is funded in whole or in part under the American Rescue Plan Act of 2021 (Public Law 117-2).The broader impact of this Small Business Technology Transfer (STTR) Phase I project is a stronger understanding of how living things absorb carbon in the ocean. It is important to have an accurate measure of the natural carbon uptake by the ocean because this affects ocean and fishery health, as well as future efforts to intentionally sequester carbon in the ocean to mitigate climate change. This goal will be achieved by developing a low-cost sensor that can be widely deployed on ocean robots, which are already being used to measure processes like ocean heat uptake. The sensor will use light to detect sinking debris in the ocean. This debris is a major way that carbon is naturally sequestered in the ocean. Distributed, robotic platforms in the ocean allow observations to be made in locations and seasons that are not accessible with research ships. Such platforms are generally lower cost than sensors associated with research ships. Development and sale of sensors for robotic platforms are areas of growth because of the increasing reliance on these platforms for scientific observations. This project may also enhance academic and industry partnerships and help to train upcoming scientists and engineers in instrument development.There is a significant desire to expand measurements of ocean biological carbon pump processes to better understand climate change, in particular the flux of carbon by particles settling out of the surface ocean. This project will create a sensor that is designed to be carried aboard globally distributed, autonomous profiling floats. The sensors/floats may help distinguish among the different modes of biological carbon uptake in the ocean. The sensor will be designed from the ground up to meet the challenges of sampling floats, which have stringent power consumption, cost, and data quality-control requirements. The sensor will also have specific optical and housing geometry characteristics tailored for measurement of sinking particle fluxes. The development stages will consist of optical modeling of proposed sensor geometries, modeling of particle collection efficiencies of different housing geometries, laboratory testing of model particles, and dissemination of results to the scientific community.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该奖项全部或部分由2021年美国救援计划法案(公法117-2)资助。这个小企业技术转让(STTR)第一阶段项目的更广泛影响是更好地了解生物如何吸收海洋中的碳。准确测量海洋的天然碳吸收量非常重要,因为这会影响海洋和渔业健康,以及未来有意在海洋中固碳以减缓气候变化的努力。这一目标将通过开发一种低成本的传感器来实现,该传感器可以广泛部署在海洋机器人上,这些机器人已经被用于测量海洋热吸收等过程。该传感器将利用光来探测海洋中下沉的碎片。 这些残骸是碳在海洋中自然隔离的主要方式。海洋中的分布式机器人平台允许在研究船无法到达的地点和季节进行观测。这种平台的成本通常低于与研究船相关的传感器。机器人平台传感器的开发和销售是增长的领域,因为科学观测越来越依赖这些平台。该项目还可能加强学术界和工业界的伙伴关系,并有助于培训仪器开发方面的未来科学家和工程师,人们迫切希望扩大对海洋生物碳泵过程的测量,以更好地了解气候变化,特别是海洋表面沉降颗粒的碳通量。该项目将创建一个传感器,该传感器被设计为在全球分布的自主剖面浮标上携带。 传感器/浮子可以帮助区分海洋中生物碳吸收的不同模式。该传感器将从头开始设计,以满足采样浮子的挑战,这些浮子具有严格的功耗,成本和数据质量控制要求。该传感器还将具有特定的光学和外壳几何特征,专门用于测量沉降颗粒通量。开发阶段将包括拟议的传感器几何形状的光学建模,不同外壳几何形状的颗粒收集效率建模,模型颗粒的实验室测试,以及向科学界传播结果。该奖项反映了NSF的法定使命,并被认为是值得通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估的支持。
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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