Wykrywacz min… ze szpinaku

Szpinak nie jest już tylko pożywieniem: Poprzez umieszczanie w jego liściach nanorurek węglowych, inżynierowie z MIT przekształcili szpinak w detektory materiałów wybuchowych, który na dodatek potrafi bezprzewodowo przesłać informację do małego urządzenia podobnego do smartfona.

Jest to jedno pierwszych praktycznych zastosowań systemów elektronicznych w roślinach; podejście to naukowcy nazywają nanobioniką roślin. Nanobionika roślin generalnie polega na wprowadzeniu do rośliny nanocząstek w celu stworzenia nowych, niewystępujących w naturze funkcjonalności. W tym przypadku, rośliny przeznaczone do wykrywania związków chemicznych znanych jako związki nitroaromatyczne, które są często stosowane w m.in. w produkcji materiałów wybuchowych stosowanych w minach lądowych. Gdy związek nitroaromatyczny występuje w wodach gruntowych jest on wykrywany przez rośliny w sposób naturalny jednak wtedy, nanorurki węglowe osadzone w liściach emitują światło fluorescencyjne, co może być odczytane za pomocą kamery na podczerwień. Aparat może być przyłączony do małego komputera podobnego do smartfona, który w przypadku wykrycia nitroaromatów wysyła wiadomość e-mail do użytkownika.
Michael Strano, który jest jednym z wynalazców „urządzenia” wierzy, że może ono być również wykorzystane do ostrzegania o zanieczyszczeniach i warunkach środowiskowych, takich jak susza. Jak na Stany przystało, jeden ze współautorów odkrycia Min Hao Wong już założył firmę o nazwie Plantea mającą na celu dalszy rozwój tej technologii.

Monitoring środowiska

Dwa lata temu, po pierwszej demonstracji nanobionicznych roślin, Strano i Juan Pablo Giraldo użyli nanocząsteczek w celu zwiększenia zdolności fotosyntezy roślin aby przekształcić je w czujniki tlenku azotu – zanieczyszczenia wytwarzanego przez silniki samochodowe w procesie spalania.
Rośliny doskonale nadają się do monitoringu środowiska, gdyż potrafią zbierać z otoczenia ogromną liczbę informacji. Ich rozległa sieć korzeni w ziemi nieustannie pobiera i analizuje próbki wód gruntowych. Woda ta jest następnie transportowana do liści, gdzie wszczepione nanorurki węglowe są stosowane jako czujniki wykrywające szereg cząsteczek, w tym nadtlenek wodoru, wybuchowy TNT i sarin. Dzieje się tak dzięki polimerom owiniętym wokół nanorurek; gdy tylko wykrywane cząsteczki przylgną do polimerów, to te ostatnie zmieniają właściwości fluorescencyjne rurek sygnalizując wykrycie danej substancji.

 
Na podstawie: Nature Materials

Udostępnij
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Dodaj komentarz