Naukowcy nauczyli szpinak wysyłać wiadomości e-mail
- Dodał: Ela Albadri
- Data publikacji: 04.02.2021, 20:02
Inżynierowie z MIT w USA przekształcili szpinak w czujniki zdolne do wykrywania materiałów wybuchowych. Opracowane rozwiązanie ma również za zadanie stanowić system wczesnego ostrzegania na temat zachodzących zmian klimatycznych. Rośliny są w stanie przekazywać potrzebne informacje całkowicie bezprzewodowo.
Futurystyczny mechanizm stanowi rezultat długotrwałych badań prowadzonych w MIT w ciągu ostatnich lat. Korzenie szpinaku, po wykryciu obecności azotanów aromatycznych w wodach gruntowych (związku często występującego w materiałach wybuchowych, takich jak miny), a następnie nanorurki węglowe w liściach rośliny – natychmiast wysyłają sygnał. W dalszej kolejności odczytuje go kamera na podczerwień, wysyłając wiadomość e-mail do zespołu badawczego. Eksperyment jest częścią szerszej dziedziny badań, która obejmuje zaawansowane projektowanie elementów i systemów elektronicznych w roślinach. W przyszłości podobne rozwiązania będą znacznie bardziej powszechne. Technologię określa się jako nanobionikę roślinną, efektywniej wykorzystując procesy nadawania roślinom nowych możliwości i zastosowań.
Potencjał zasobów ziemskiej flory jest rozpatrywany z perspektywy właściwości analitycznych w chemii otoczenia, jakie rośliny mogą skutecznie diagnozować i przekazywać. Rozległa i złożona sieć współistniejących w glebie korzeni zyskuje na znaczeniu, gdyż może pobierać próbki wody gruntowej oraz samodzielnie zasilać jej transport do liści. Szpinak, który potrafi wysłać e-mail, stanowi przykład nowatorskiego pokonania bariery w komunikacji roślin i ludzi.
Eksperci z Uniwersytetu Amerykańskiego w Waszyngtonie odkryli dodatkowo, że gdy szpinak przekształca się w nanopłytki węglowe, może działać jako katalizator, zwiększając wydajność akumulatorów metalowo-powietrznych i ogniw paliwowych. Wymiar ekologiczny tych badań podkreślono poprzez możliwość włączenia szpinaku do tworzenia zrównoważonych katalizatorów, jakie są użytkowane na całym świecie. Baterie metalowo-powietrzne stanowią energooszczędną alternatywę dla znanych baterii litowo-jonowych, które są powszechnie wykorzystywane w produktach komercyjnych.
Wybór szpinaku do tego projektu jest w pełni zamierzony. Roślina posiada dużą zawartość żelaza i azotu, które są ważnymi pierwiastkami w związkach działających jako katalizatory. Naukowcy musieli umyć, wycisnąć i zmielić szpinak na proszek, zamieniając go z jadalnej postaci na odpowiednie do tego procesu cienkie, dwuwymiarowe nanostruktury (nanosheets).
Zdolność do przekształcania pozyskanych danych w sygnały wysyłane w wiadomości e-mail stwarza ogrom możliwości dotyczących przekazywania informacji o stanie środowiska naturalnego. To z kolei ułatwia monitorowanie zmian klimatycznych, wykorzystując raporty z monitoringu realizowanego przez szpinak.