17 июля 2021Источник: nature.com

Ученые научились посылать сообщения по беспроводной сети с помощью шпината

Американским исследователям удалось вырастить шпинат, с помощью которого можно посылать электронные сообщения. Все благодаря нанотехнологиям — инженеры преобразовали растения в датчики, которые реагируют на внешние раздражители, а затем передают информацию по беспроводной сети.

Снабдить шпинат датчиками придумали инженеры из Массачусетского технологического института. Корнями растение «чувствует» нитроароматические соединения, которые иногда могут быть в грунтовых водах. Углеродные нанотрубки в листьях растений излучают сигнал, который затем считывается инфракрасной камерой. Камера, в свою очередь, отправляет ученым электронное уведомление.

Такой новый тип слияния природы и электроники называется растительная нанобионика.

«Растения — очень хорошие химики-аналитики. Благодаря датчикам, мы можем сломать коммуникационный барьер между природой и людьми», — объясняет профессор Майкл Страно, руководитель исследования.

С помощью эксперимента ученые хотели выяснить, могут ли растения обнаружить в почве опасные вещества. Однако таким же способом их можно использовать и для выявления проблем в окружающей среде, например чрезмерного загрязнения воздуха. Благодаря огромному количеству данных, которые растения получают из почвы и воздуха, они идеально подходят для мониторинга климатических и экологических изменений.

На ранних этапах исследования ученые использовали наночастицы, чтобы «научить» растения выявлять вещества, загрязняющие природу. Например, изменив процесс фотосинтеза растений, исследователи обнаружили оксид азота.

«Растения очень чувствительны к окружающей среде. Они могут понять, когда будет засуха, они способны обнаружить изменения в почве и воде», — говорит Страно. По словам ученых, эти сигналы помогут людям получить важную информацию.

Ранее ученые из Американского университета в Колумбии выяснили, что шпинат может использоваться для металло-воздушных батарей. Это экологичная и эффективная альтернатива литий-ионным батареям, которые в основном используются для ноутбуков и смартфонов.

Шпинат был выбран не случайно: в нем много азота и железа. Исследователи тщательно промыли зелень, измельчили ее в порошок, превратив в нанолисты. Ученые уверены, что шпинат — эффективная, стабильная и экологичная альтернатива ранее используемым вариантам.