Poate că sună a scenariu SF, dar oamenii de știință „au învățat” spanacul să trimită e-mailuri prin care să ne semnaleze schimbările climatice. Această plantă ar putea fi folosită pentru a depista poluarea, pentru a prevedea o viitoare secetă, dar și pentru a ne avertiza în privința unor materiale explozibile, relatează Euronews.
Totul este posibil datorită nanotehnologiei. Inginerii de la prestigiosul Massachusetts Institute of Technology (MIT) din SUA au transformat spanacul într-un fel de senzor capabil să detecteze materialele explozibile, iar planta poate transmite mai departe această informație, wireless, către cercetători. Când rădăcinile spanacului depistează în pânza freatică nitroderivații aromatici - un compus care se regăsește adesea în explozibili precum minele îngropate - nanotuburile de carbon din interiorul frunzelor plantei emit un semnal. Semnalul este citit de o cameră cu infraroșu, care trimite oamenilor de știință un e-mail de alertă.
Ce este nanobionica vegetală
Acest experiment face parte dintr-un domeniu mai larg de cercetare ce urmărește introducerea unor sisteme și componente electronice în plante. Tehnologia se numește „nanobionică vegetală” și înzestrează practic plantele cu noi capacități. Primele cercetări și experimente în acest sens datează din 2016. Atunci și-au publicat cercetătorii de la MIT un prim studiu în revista „Nature”.
„Plantele sunt niște analiști chimiști foarte buni”, spune profesorul Michael Strano, care conduce cercetările. „Au o rețea de rădăcini în expansiune în sol, testează constant apa freatică și au o modalitate de a-și asigura singure energia pentru transportul apei până la frunze”, a explicat el. „Este o nouă demonstrație pentru cum am reușit să depășim bariera de comunicare plantă-om”, adaugă cercetătorul.
Cum ne pot da plantele informații despre poluare
Inițial, scopul experimentului a fost să depisteze explozibili, dar Strano și alți colegi de-ai lui cred că ar putea fi folosit și pentru a avertiza în privința poluării și a altor condiții de mediu. Datorită cantității mari de date pe care plantele le absorb din mediul înconjurător, ele sunt ideale pentru a monitoriza modificările ecologice.
În fazele timpurii ale cercetării nanobionice, Strano a folosit nanoparticule pentru a transforma plantele în adevărați senzori pentru poluanți. Operând modificări asupra modului în care plantele fac fotosinteza, cercetătorul a reușit să le facă să depisteze oxidul de azot, un element de poluare generat de arderi.
„Plantele răspund foarte bine la mediul înconjurător. Știu că va fi secetă cu mult înainte să știm noi. Ele pot depista mici modificări în proprietățile solului și în potențialul de apă. Dacă accesăm acele căi de semnalizare chimică, avem acces la o multitudine de informații”, spune Strano.
Spanacul pe post de catalizator pentru baterii
Atunci când nu e prea ocupat cu trimiterea de e-mailuri către cercetători, spanacul pare să dețină și cheia către alimentarea eficientă a pilelor de combustie.
Oamenii de știință de la universitatea americană au descoperit că atunci când spanacul este transformat în nanofolii de carbon, poate funcționa ca un catalizator pentru a face mai eficiente bateriile metal-aer și pilele de combustie. „Asta sugerează că pot fi făcuți catalizatori durabili pentru o reacție de oxido-reducere, din resurse naturale”, explică profesorul Shouzhong Zou, cel care a condus studiul.
Bateriile metal-aer sunt o alternativă mai eficientă energetic la bateriile litiu-ion, pe care le găsim în mod obișnuit în produse precum smartphone-urile.
Spanacul a fost ales pentru acest studiu întrucât conține fier și azot, două elemente importante pentru compușii care acționează ca niște catalizatori. Pentru asta, cercetătorii au spălat spanacul, l-au zdrobit și l-au transformat apoi într-o pulbere pentru a-l folosi sub formă de nanofolii în acest proces. „Metoda pe care am testat-o poate produce catalizatori foarte activi, pe bază de carbon, din spanac, care este o biomasă regenerabilă”, arată Zou. „De fapt, credem că depășește chiar catalizatorii comerciali din platină atât în ceea ce privește activitatea, cât și stabilitatea”, susține cercetătorul.
Desigur, dacă vă veți deschide e-mailul, nu veți avea probabil un mesaj provenit de la spanac. Deocamdată. Cercetările în nanobionică vegetală continuă însă la MIT și au chiar un micro-site dedicat. Așa că cine știe, poate în câțiva ani, și alte plante vor putea comunica cu noi.
Editor : Luana Pavaluca
