Jak mohou nanobionické špenátové rostliny detekovat výbušniny

Anonim

Jak mohou nanobionické špenátové rostliny detekovat výbušniny

Věda

Eric Mack

1. listopadu 2016

Nanobionický špenát lze použít k detekci výbušnin

Síla špenátů není jen ve svých živinách, ale také v jeho schopnost být hacknuty fungovat jako senzor, podle výzkumníků z Massachusetts Institute of Technology. Tým MIT použil uhlíkové nanotrubice na zázračné materiály, které dávají zeleným schopnost detekovat výbušniny a bezdrátově přenášet informace do mobilního zařízení.

Inženýři MIT aplikovali na spodní straně listů roztok nanočástic, který jim umožní vstoupit do vrstvy mezofylu, kde probíhá fotosyntéza. Vložené nanotrubice pak působily jako senzory schopné detekovat nitroaromatické sloučeniny - které se často používají ve výbušninách, jako jsou pozemní doly - v podzemní vodě obsazené rostlinnými kořeny.

Pokud jsou chemikálie přítomny ve vodě, ze které se rostlina krmí, uhlíkové nanotrubice v listech vyzařují fluorescenční signál, který může být zachycen infračervenou kamerou, když je na listy svítí laser. Vědci připojili takovou kameru k levnějšímu systému Raspberry Pi a nastavili ji, aby poslali uživatele, když byly detekovány sloučeniny.

"Toto nastavení by mohlo být nahrazeno mobilním telefonem a správným druhem kamery, " říká Michael Strano, vůdce výzkumného týmu. "Je to jen infračervený filtr, který by vás zabránil v používání mobilního telefonu. "

Proces výbušných molekul, které se dělí z rostlinných kořenů na listy, může trvat asi deset minut, tvrdí výzkumní pracovníci.

Také jsme viděli, že MIT vědci dělají podobnou práci s čichacími bombami s uhlíkovými nanotrubkami a včelím jedem, ale rostliny mají všechny své výhody.

"Rostliny jsou velmi dobré analytické chemie, " říká Strano. "Mají rozsáhlou kořenovou síť v půdě, neustále odbírají podzemní vody a mají způsob, jak si samy přivádějí tuto vodu do listů."

Právě teď systém umožňuje vědcům číst signál z rostlin od vzdálenosti asi jednoho metru, ale pracují na tom, aby fungovaly dál. Může být také možné navrhnout techniky, které umožňují bionickým rostlinám přijímat rádiové signály nebo měnit barvu.

Vědci se také zajímají o využití technologie jako prostředku k zahájení rozhovoru o druzích s rostlinami o jejich vnitřním fungování. Vidí potenciál zlepšit výtěžky sloučenin syntetizovaných rostlinami, které mohou být použity k léčbě rakoviny. Rostliny mohou také vědět víc o aktuálním prostředí než my.

"Rostliny jsou velmi environmentálně citlivé, " říká Strano. "Vědí, že bude existovat sucho dlouho předtím, než to uděláme.Mohou odhalit malé změny ve vlastnostech půdního a vodního potenciálu.Pokud budeme využívat tyto chemické signalizační cesty, existuje spousta informací k přístupu. "

Strano je hlavním autorem článku popisujícího nanobionické rostliny v časopise Nature Materials .

Zdroj: MIT

Nanobionický špenát lze použít k detekci výbušnin

Chcete čistší, rychlejší načítání a bez čtení reklam?
Vyzkoušejte nový Atlas Plus. Přihlaste se nyní pouze za AU $ 29 za rok.