Ученым удалось создать электронные схемы прямо внутри живых растений

Растение с электронной схемой


Группе ученых из Швеции впервые в истории удалось создать функционирующие электронные схемы непосредственно внутри живых растений. В конечном счете, такой подход позволит фермерам контролировать рост сельскохозяйственных культур, управлять временем их цветения и созревания. Кроме этого, интегрированная в растения электроника позволит черпать и использовать энергию, вырабатываемую растениями и деревьями, не вырубая их и не сжигая их в качестве топлива, а подключившись к естественному механизму фотосинтеза, который реализован природой с максимальным уровнем эффективности.

Идея, которая была реализована группой из Линшьопингского университета (Linkoping University), возглавляемой Магнусом Берггрентом (Magnus Berggren), заключается в использовании особенностей внутренней структуры растений для превращения некоторых ее элементов в элементы электронных схем. Основным элементом этих схем стали электрические проводники из гибких органических материалов, которые "собирались на внутренней стороне ксилем растений, внутренних каналов, по которым вода поступает от корней в верхнюю часть и листья растения. Этого ученым удалось добиться путем растворения в воде для полива необходимых химических компонентов.

Ученые перепробовали более десятка различных вариантов полимерных материалов, однако, все эти материалы или закупоривали "водопроводные" каналы растений или не "собирались" в электрические проводники. Наконец очередь дошла до материала под названием PEDOT-S:H, который представляет собой цепочки из коротких токопроводящих органических молекул. В структуре этого материала группа, содержащая атомы серы имеет несколько "рук", содержащих атомы водорода, которые образуют устойчивые химические связи с другими подобными молекулами.

Растения, в данном случае розы, успешно "втянули" растворенные в воде короткие полимерные цепочки PEDOT-S:H, которые соединились внутри растений в цепочки, длина которых в некоторых случаях составляла порядка 10 сантиметров. Подключив электроды к нижней и верхней частям растений, ученые определили, что внутри каналов растений успешно сформировались электрические проводники из молекул PEDOT-S:H, имеющие достаточно высокую электрическую проводимость.

Получив в свое распоряжение части будущей электронной схемы, ученые разместили на участках поверхности стеблей и листьев другие электронные компоненты, транзисторы, способные управлять электрическим током. Эти транзисторы могут работать в качестве датчиков, получающих информацию о различных процессах, происходящих внутри растений. Кроме этого, при помощи транзисторов можно контролировать циркулирующие внутри растений электрические токи, управляя "работой" организма растения. К примеру, переключая транзисторы, расположенные в определенных местах, можно заставить участок поверхности растения изменить свой цвет, превратив растение в целом в нечто наподобие живого дисплея.

Ученые видят массу возможных вариантов использования разработанных ими технологий. Несколько таких растений-киборгов, высаженных в различны местах сельскохозяйственных угодий, могут при помощи своих датчиков сообщать фермерам о выработке растениями гормонов, которые указывают на процесс цветения или другие изменения в организме растения. Обладание такой информацией позволит фермерам выбрать наилучшую стратегию орошения угодий и обработки культур для получения максимальной урожайности. А контролируя функции организмов растений, фермеры получат возможность задержать начало процесса цветения, к примеру, в случае угрозы резкого похолодания. Кроме этого, в более отдаленном будущем можно будет задействовать естественные процессы фотосинтеза растений для прямого производства электрической энергии, что позволит людям использовать энергию солнечного света, не нанося природе ни малейшего ущерба.




Ключевые слова:
Растение, Роза, Полимер, Цепочка, Электрический, Проводник, Электронная, Схема, Датчик, Транзистор, Энергия, Фотосинтез

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые научились создавать проводники, суперконденсаторы и другие электронн ...
  • Сельскохозяйственные роботы возьмут на себя задачу по слежению за процессом ...
  • Голландская компания Plant-e превращает энергию живых растений в электричес ...
  • Ученые обнаружили еще одну разновидность "языка", на котором растения общ ...
  • Искусственный фотосинтез в синтетических листьях позволяет производить элек ...




  • 25 ноября 2015 08:08
    #1 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 486
    как-то это все очень и очень призрачно и размыто описано, без цифр и реальных примеров экспериментов
        
    25 ноября 2015 10:38
    #2 Написал: RedElf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: bundzmm
    как-то это все очень и очень призрачно и размыто описано, без цифр и реальных примеров экспериментов

    Ученые сделали растений-киборгов, что тут уточнять?
        
    25 ноября 2015 18:03
    #3 Написал: DASHA

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Индусы тоже имеют такую идею сделать эл станции из деревьев.
    Было бы здорово с этой технологией- леса сохранить!
        
    25 ноября 2015 19:22
    #4 Написал: andru.f

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Они только лишь вырастили обычные проводники на внутренней стороне ксилем растений! Одно это ещё не даёт возможности управлять организмом растения. А о том чтобы собирать энергию фотосинтеза, вообще смешно говорить. В каком таком "более отдаленном будущем"? через 3 тысячи лет?
        
    26 ноября 2015 02:17
    #5 Написал: bol_tik

    Публикаций: 0
    Комментариев: 64
    Они СМОГЛИ вырастить обычные проводники на внутренней стороне ксилем растений! Одна эта идея может изменить мир - не важно сколько на это потребуется времени.

    Представьте леса отдающие часть получаемой от фотосинтеза энергии - даже нескольких процентов хватит на человеческие потребности. Построил себе домик на дереве и подключился к его электросети. Плюс современные технологии стремятся к уменьшению индивидуального потребления электроэнергии.

    P.S. Я не знаю как будет выглядеть конечная технология, но скептицизм никогда не должен мешать рождению новых идей. Как вообще можно думать по такому шаблону: "Показали только технологию ? Феее ! Давайте сразу результаты ! Хочу все и сразу !"

    P.P.S. Если появится вирус превращающий людей в зомби получится игра "Plants vs Zombies" в реальной жизни : )
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.