Oamenii de ştiinţă au creat o floare cyborg: trandafir cu circuite electronice mici infiltrate prin sistemul lor vascular.
Polimeri electronici minusculi au fost inseraţi prin plantă, care apoi aproape magic s-au auto-asamblat datorită structurii interne a trandafirului.
“Într-un fel planta ajută la organizarea dispozitivelor electronice”, a declarat co-autorul studiului Magnus Berggren, un cercetător de electronice organice de la Universitatea Linköping din Suedia.
Într-o zi poate să fie posibil ca ciudatele cyberplante să spună florii când să înflorească pentru a evita un îngheţ iminent sau unde să puie hormonii (da, planetele tot au hormoni, sunt ca nişte mesageri chimici) pentru a preveni o secetă.
Adaptarea comportamenului unei plante
Berggren şi colegii săi, de fapt încearcă de a face plante electronice de un aproximativ un deceniu. Echipa s-a concentrat pe tufişurile de trandafiri pentru că au toate elementele unui copac, cum ar fi frunzele, coaja, peţiolele (codiţa florii care leagă frunzele de tulpini) şi un sistem radicular distinctiv, dar ele sunt compacte, rezistente şi disponibile la fiecare magazin de flori de colţ.
Dar fiecare piesă electronică încercată de echipă părea să aibă un defect. Unele stimulau planta pentru a elibera compuşi toxici, ca atare otrăvind planta. Altele înfundau ţesutul lemnos sau ţesutul vascular folosit pentru a transporta apa în interiorul unei plante.
Echipa a decis să încerce în continuare să folosescă alte materiale. Autorul principal Eleni Stavrinidou, un cercetător post-doctoral în laboratorul lui Berggen, a tăiat tulpinile de trandafiri şi apoi a plasat trandafirii într-o soluţie cu un polimer organic deosebit poly (3,4-ethylenedioxythiophene) numit PEDOT-S:H, care are o conductivitate bună atunci când este hidratat.
După ce florile tăiate au fost înmuiate în soluţie de PEDOT-S:H pentru o zi sau două, echipa apoi a decojit stratul exterior a scoarţei trandafirului, dezvăluind mici “fibre” de polimer organic care şerpuiau prin tulpină la 5 centimetri, cercetătorii au raportat despre aceasta pe 20 noiembrie în revista Science Advances.
“A fost un moment în timpul evaluării sistematice (screening) când Elen (autorul principal) a arătat aceste fire frumoase”, a spus Berggen pentru Live Science. “Când am văzut aceasta, am înţeles imediat posibilitatea de a crea circuite”.
Câteva zile mai târziu, echipa a demonstrat că firele aveau conductivitate electrică. De atunci, cercetătorii au creat, de asemenea, o serie de tranzistoare care se auto-asamblează, unul dintre elementele fundamentale ale unei reţele de senzori.
“Dacă vom combina senzorii cu dispozitivele de livrare, am putea face un sistem neuronal de înregistrare şi de regulare a fiziologiei plantei”, a spus Berggen.
Până în prezent cercetătorii au făcut o reţea electrică de până la 20 centimetri şi au folosit tehnici diferite pentru a încorpora circuitele electrice centrale în plante cu o structură diferită, cum ar fi ţelina, a spus Berggen.
Plante auto-monitorizate
Noua reţea senzorială încorporată poate într-o zi folosită pentru a preveni înflorirea florilor atunci când se aşteaptă îngheţ. Acesta ar putea, de asemenea, folosit pentru îmbunătăţirea preferenţială a productivităţii atunci când condiţiile meteorologice sunt prielnice, a declarat Berggen.
Desigur oamenii de ştiinţă folosesc în mod obişnuit ingineria genetică pentru a modifica cererea de apă, procesul de înflorire şi rezistenţa plantei. Modificarea genetică a plantelor este sigură, înţeleasă şi extrem de simplu de realizat. Pentru ce dar să ne facem probleme prin includerea electronicii cu acelaş scop?
Schimbarea unor trăsături, cum ar fi timpul înfloririi, ar putea fi prea perturbator pentru ecosistem, dacă se face permanent, în special în cazul în care aceste modificări s-ar putea răspândi prin păduri şi câmpuri, Berggen. Dar un comutator electronic ar putea fi reversibil, a spus el. În cele din urmă, Berggen vede în viitor plante combinând ingineria genetică şi senzorii electrici, a mai spus el.
Pentru culturile alimentare, oamenii de ştiinţă ar trebui să arate că polimerii organici nu vor pătrunde în fructe, seminţe şi alte porţiuni comestibile ale plantei.
Şi în cele din urmă, echipa speră să utilizeze substanţele chimice biologice, cum ar fi clorofila, pentru a crea circuite electronice, ocolind potenţiala contaminare a mediului, ca rezultat, a spus Berggen.
“Putem perfecţiona materialele din plante pentru a deveni semiconductori şi conductori, şi a le pune înapoi în plante pentru a deveni dispozitive”, a mai spus Berggen.
Lasă un răspuns