گیاهان به حسگرهای شیمیایی تبدیل می شوند

محققان روشی یافته اند تا با اضافه کردن نوعی مواد نانو به گیاهان آنها را به حسگرهای شیمیایی تبدیل کنند.

کد خبر: ۱۲۳۸۸۲۲

تاریخ: ۲۰ فروردين ۱۳۹۸ - ۰۹:۰۶

به گزارش خبرگزاری دانا به نقل از نیواطلس، گیاهان ماشین‌های کوچک طبیعی جالبی هستند. آنها با توجه به ساختار بیونیک خود می‌توانند طیف وسیعی از قابلیت‌ها را ایجاد کنند. اکنون گروهی از محققان دانشگاه ملبورن روش جدیدی برای تبدیل گیاهان به کارخانه‌های نانو ابداع کرده‌اند. با کمک این روش گیاهان به عنوان حسگرهای شیمیایی عمل می‌کنند یا حتی می‌توانند در شرایط محیطی سخت (مانند مریخ) زنده بمانند.

این روش از قابلیت گیاهان برای جذب آب و حل هر مولکولی در آن استفاده می‌کند.

در مطالعات پیشین با کمک این قابلیت گیاهان نانوبیونیکی ابداع شد که تولید انرژی در آنها ارتقا یافته بود یا مواد منفجره را ردیابی می‌کرد.

در هر دو این موارد از نانوتوب های کربنی استفاده شده است. اما تحقیق جدید از طیف جدیدی از مواد نانو به نام «چارچوب‌های فلزی ارگانیک» (MOF) استفاده می‌کند. این مواد از یون‌های فلزی ساخته شده‌اند که به مولکول‌های ارگانیک مرتبط می‌شوند و کریستال‌هایی می‌سازند که سطح ساختاری آنها از هر ماده شناخته شده دیگری بیشتر است. به همین دلیل MOF ها برای جذب و ذخیره مولکول‌هایی مفید هستند که کربن را جذب می‌کنند، آب را فیلتر یا مواد شیمیایی را ردیابی می‌کنند.

البته MOFها بزرگ‌تر از آن هستند که در سیستم گیاه جذب شوند. در عوض این تیم نمک‌های فلزی و مرتبط کننده‌های طبیعی را به آب افزودند. در مرحله بعد گیاهان در آب قرار داده شدند. گیاهان این مولکول‌ها را جذب می‌کنند و در بافت‌هایشان MOF به وجود آمد.

محققان برای آزمایش این نظریه قسمت‌هایی از گیاه لوتوس را درون آب حاوی ذرات MOF قرار دادند. این ذرات به کریستال‌های فلورسنت تبدیل شدند.

این روند تکمیل شد و در مرحله بعد محققان لوتوس‌های نانو بیونیک را به عنوان حسگرهای شیمیایی استفاده کردند. هنگامیکه آستون در آب وجود داشت، میزان درخشش فلورسنت‌ها اندکی کاهش می‌یافت.

علاوه بر آن می‌توان از این مواد به عنوان پوشش نیز استفاده کرد. چنین پوششی نه تنها به گیاهان فرصت دسترسی به نور بیشتری برای فتوسنتز می‌دهد، بلکه در برابر اشعه مافوق بنفش نیز از آنها محافظت می‌کند.