Elektroniczna róża

Elektroniczna róża

Zespół naukowców z Uniwersytetu w Linköping pracuje nad połączeniem roślin i elektroniki, co pozwoli na tworzenie botanicznych cyborgów. Pod wodzą profesora Magnusa Berggrena badacze ze Szwecji wykorzystali półprzewodnikowe polimery do utworzenia układów cyfrowych i analogowych wewnątrz żywej róży.

Naukowcy podkreślają, że zasadniczo urządzenia elektroniczne są wykorzystywane do przesyłania i przetwarzania danych. Rośliny są jednak wyposażone w analogiczny system przeznaczony do transportu i przetwarzania jonów chemicznych oraz hormonów wzrostu. Płaszczyznę, na której oba systemy mogą się spotkać stanowią polimery półprzewodnikowe. Te wykorzystują bowiem do przetwarzania danych nie tylko elektrony, ale również jony. Jeżeli polimery zostaną wprowadzone do struktury rośliny, można dzięki nim przechwycić „sygnały" przetwarzane przez roślinę.

W ciągu dwóch lat intensywnych badań zespół odkrył, że wprowadzenie do kwiatu róży rozpuszczalnych w wodzie polimerów o nazwie PEDOT-S powoduje powstanie cienkiej hydrożelowej warstwy wzdłuż głównych kanałów transportujących wodę i składniki odżywcze. Dzięki temu udało im się indukować wewnątrz rośliny organiczny tranzystor.

Ponadto, wykorzystując infiltrację próżniową do wprowadzenia do liści róży jednego z wariantów PEDOT oraz włókien nanocelulozy, udało się im utworzyć gąbczaste ubytki wypełnione przewodzącym polimerem. Tak powstałe komórki są elektrochromatyczne i pełnią rolę swoistego wyświetlacza.

Według naukowców cały proces jest stosunkowo tani, a zintegrowana w ten sposób elektronika jest odporna na mróz i wilgoć. Dzięki zastosowaniu polimerów w przyszłości możliwa będzie regulacja wzrostu roślin i dozowania im substancji odżywczych. Ponadto roślina może być wykorzystana jako żywa antena, bądź element pośredni w procesie przeniesienia energii powstałej w wyniku fotosyntezy wprost do ogniwa paliwowego.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Science Advances.

(rr)