Forscher arbeiten an einem effektiven Einsatz von KI und 3D-Druck, um die Pflanzenzucht zu revolutionieren. Das Ziel: erschwinglicher Lebensmittelpreise.
In den vergangenen Jahren entwickelten sich viele Prozesse in der Forschung kontinuierlich weiter. Gerade die Einführung von KI-Systemen birgt nie dagewesenen Möglichkeiten. Doch solche Tools beschränken sich nicht nur auf Labore mit hohem Automatisierungsgrad. Auch die Analyse der Umwelt könnte vom Einsatz Künstlicher Intelligenz profitieren. Vor allem im Zusammenhang mit einer weiteren innovativen Technik: dem 3D-Druck.
Denn sowohl KI als auch 3D-Druckverfahren könnten künftig die Zucht und Pflege von Nutzpflanzen vereinfachen. Wissenschaftler nutzen dafür einen Laser, um 3D-Modelle der oberirdischen Teile von Zuckerrübenpflanzen zu erstellen. Diese Modelle erfassen die wesentlichen Merkmale der Pflanzen und können die Phänotypisierung weitestgehend automatisieren. Dabei beschreiben und klassifizieren Wissenschaftler dich sichtbaren Merkmale eines Organismus oder einer Zelle.
KI und 3D-Druck: Analyse für Pflanzenzucht so einfach wie nie
Das Team stellt alle Daten, Methoden und 3D-Druckdateien zur Verfügung, um die Technologie auch an anderen Orten möglich zu machen. Schließlich ist die moderne Pflanzenzucht datengetrieben und umfasst maschinelles Lernen und fortschrittliche Bildgebungstechnologien, um gewünschte Merkmale auszuwählen.
Diese automatisierten Pipelines sollen die Effizienz und Präzision von Messungen erhöhen, die Landwirte zuvor manuell durchführen mussten. Ein physisches 3D-Modell einer Pflanze als Referenz kann dabei von Vorteil sein. Das neue 3D-gedruckte Modell einer Zuckerrübenpflanze entwickelten die Forscher mit dieser Anwendung im Hinterkopf.
Denn es offenbart den Vorteil, dass interessierte Personen weltweit die Druckdateien kostenlos herunterladen und wiederverwenden können. Das ermöglicht ähnliche Ansätze in der weltweiten Forschung und unterstützt sogar ressourcenarme Gebiete. Die Autoren verwendeten erschwingliche LIDAR-Technologie, um präzise Daten für das Modell zu sammeln, das dann ein kommerzieller 3D-Drucker erstellte.
Bessere Pflanzen für unsere Zukunft
Die Technologie ist nicht auf Zuckerrüben beschränkt. Eine Anwendung auf andere Kulturen wie Reis oder afrikanische Waisenkulturen ist ebenfalls möglich. Die Kombination aus KI, 3D-Druck und Sensortechnologie kann die Pflanzenzucht der Zukunft nachhaltig mitgestalten und dabei helfen, die Weltbevölkerung mit gesunden Pflanzen zu ernähren.
Denn bevor wir neue Sorten züchten, müssen wir zunächst unsere aktuellen Nahrungsmittel besser verstehen. Ein ausdruckbares 3D-Modell ermöglicht es mehrere Kopien zu erstellen und die Phänotypisierung auf Feldern kostengünstig durchzuführen. Das ist besonders für Entwicklungsländer ohne große Forschungsbudgets von besonderer Bedeutung.
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