Róża naszprycowana elektroniką

Naukowcy stworzyli system analogowych i cyfrowych układów elektronicznych wewnątrz roślin żywych. Daje to możliwość lepszej kontroli procesów zachodzących wewnątrz roślin takich jak fotosynteza czy wzrost. Osiąga się to między innymi poprzez regulację stężeń różnych związków chemicznych w nich zawartych.

róża naszprycowana elektroniką -rys 1

Rys. 1 Tkanka łykodrzewna w liściu: floem po lewej, ksylem po prawej

Pomysł wprowadzenia elektroniki bezpośrednio do struktury drzew dla celów przemysłu papierniczego narodził się już w 1990 roku. Jednakże ze względu na brak środków finansowych zaprzestano dalszych badań. Projekt został wznowiony w 2012 r. przez zespół profesora Berggrena. Naukowcy podjęli wiele prób poprowadzenia polimerów przewodzących wzdłuż łodygi róży. Tylko jeden polimer o nazwie PEDOT-S (zsyntezowany przez dr Rogera Gabrielsson’a) udało się wprowadzić wewnątrz kanałów ksylemu jako „przewodzący kabel” bez zablokowania transportu wody i substancji odżywczych [1].

PEDOT-S wchłonięty przez roślinę, na przykład różę, przechodzi w hydrożel tworzący cienką warstwę wzdłuż kanału, przez który roślina absorbuję wodę i składniki odżywcze. Członkowi zespołu Berggrena – dr Stavrinidou udało się ,,zmusić” rośliny do tworzenia 10-centymetrowych odcinków przewodzącego polimeru o grubości 50 cm [2]. Układ składający się z takiego przewodu oraz otaczającego go elektrolitu dał początek elektrochemicznemu tranzystorowi, konwertującemu jonowe sygnały na elektroniczne.

róża naszprycowana elektroniką- rys 2

Rys. 2 Wiązka przewodząca widoczna w przekroju ogonków liściowych

Inny członek zespołu, stosując infiltrację próżniową, wprowadził polimer PEDOT wraz z włóknami nanocelulozy do liści róży. Celuloza tworzy strukturę trójwymiarową wewnątrz liści rośliny, przypominającą gąbkę, której kanały wypełnione są przewodzącym polimerem [2]. Wprowadzony polimer tworzył piksele w elektrochemicznych ogniwach rozdzielonych przez żyłki liści rośliny. Elektrolit pochodzi z płynów znajdujących się w liściu. Przyłożone napięcie sprawia, że polimer wchodzi w interakcje z jonami zawartymi w liściach, konsekwencją czego jest zmiana barwy polimeru PEDOT. Liść zachowuje się jak wyświetlacz w znanych nam urządzeniach.

Uzyskane wyniki stanowią podstawę do dalszych badań. ,,Możemy umieścić czujniki w roślinach i korzystać z energii wytworzonej w chlorofilu (…) lub produkować nowe materiały”, komentuje profesor Berrgren.

  1. http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151120182611.htm
  2. http://www.liu.se/forskning/forskningsnyheter/1.660308?l=en
  3. E. Stavrinidou, R. Gabrielsson, E. Gomez, X. Crispin, O. Nilsson, D. T. Simon, M. Berggren. Electronic plants. Science Advances, 2015; 1 (10): e1501136 DOI: 10.1126/sciadv.1501136

Opracowała: Ilona Sadok

Korekta: Łukasz Kurach

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*