Create le prime rose cibernetiche che crescono grazie a circuiti

Gli scienziati hanno creato una sorta di fiore – cyborg: si tratta di rose che vivono grazie a dei piccoli circuiti elettronici che corrono attraverso i loro sistemi vascolari. Dei polimeri elettronici minuscoli vengono inseriti nell’impianto, quindi quasi magicamente si auto-assemblano grazie alla struttura interna della rosa.

“In un certo senso, la pianta ci sta aiutando a organizzare i dispositivi elettronici”, ha detto il co-autore Magnus Berggren, un ricercatore  di elettronica presso l’Università di Linköping in Svezia. Le strane cyberplants potrebbero un giorno permettere di “dire” ai fiori quando sbocciare per evitare un gelo incombente, o quando spegnere gli ormoni per evitare un periodo di siccità.

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Simulare la crescita di una pianta

Berggren e i suoi colleghi stavano effettivamente cercando di realizzare questi impianti elettronici da circa un decennio. Il team si è concentrato sui cespugli di rose, perché hanno tutti gli elementi di un albero – come la corteccia, le foglie, i piccioli (i gambi che collegano le foglie al gambo della pianta) e un sistema di radici distintivo – ma sono compatti, resistenti e disponibili in ogni negozio.

Ma ogni ingrediente elettronico che la squadra ha provato sembrava avere un difetto. Alcuni hanno stimolato la pianta a rilasciare composti tossici, essenzialmente avvelenavano la pianta. Altri hanno intasato lo xilema, o tessuto vascolare, utilizzato per il trasporto di acqua all’interno di una pianta.

Una rosa con qualsiasi altro nome

Il team ha deciso di continuare a provare con altri materiali. Eleni Stavrinidou, un ricercatore post-dottorato del laboratorio di Berggren, ha cominciato a tagliare i gambi delle rose e poi ha messo le rose in una soluzione con una variante del polimero poli organico (3,4-ethylenedioxythiophene) chiamato PEDOT-S: H, che ha buona conduttività elettrica quando idratato.

Dopo che i fiori recisi erano stati imbevuti della soluzione di PEDOT-S: H per un giorno o due, la squadra ha pelato gli strati esterni della corteccia della rosa, rivelando minuscoli “fili” del polimero organico che era cresciuto fino a 2 pollici (5 centimetri) nel gambo, così come  i ricercatori hanno segnalato a novembre sulla rivista Science.

“C’è stato un momento durante la proiezione in cui Eleni ci ha mostrato tutti questi bei fili”, ha detto Berggren a Livescience. “Quando ho visto quelle, ho subito capito che era possibile fare dei circuiti elettronici.”

Pochi giorni dopo, la squadra ha dimostrato che i fili avevano conducibilità elettrica. Da allora, i ricercatori hanno anche creato una serie di autoassemblaggio di  transistor, uno degli elementi fondamentali di una rete di sensori.”Se uniamo i sensori con i dispositivi di consegna, potremmo fare un sistema neuronale per registrare e rilevare e regolare la fisiologia della pianta,” ha detto Berggren.

Finora, i ricercatori hanno reti elettriche fino a 8 pollici (20 cm) di lunghezza, e hanno utilizzato tecniche leggermente diverse per incorporare circuiti elettrici in impianti con una struttura diversa, ad esempio nel sedano.

Impianti di auto-monitoraggio

La nuova rete di sensori incorporati potrebbe un giorno essere usata per evitare ai fiori una fioritura quando il gelo è in cammino. Potrebbe essere utilizzato anche per migliorare la produttività preferenzialmente di una pianta quando le condizioni meteorologiche sono giuste, ha detto Berggren.

Naturalmente, gli scienziati utilizzano abitualmente l’ingegneria genetica per modificare le richieste di acqua, processo di fioritura e robustezza delle piante. Piantare piante modificate geneticamente è sicuro, ben capito ed estremamente facile da fare. Allora perché prendersi la briga di incorporare l’elettronica per lo stesso scopo?

Cambiare alcuni tratti, come il tempo di fioritura, potrebbe essere troppo disturbo per un ecosistema, se fatto in modo permanente, soprattutto se tali modifiche potrebbero propagarsi attraverso boschi e campihttp://www.theblog.it Ma un interruttore elettronico potrebbe essere reversibile, ha detto. In ultima analisi, Berggren vede le piante del futuro come cose che combinano l’ingegneria genetica e i sensori elettrici.

Per le colture alimentari, gli scienziati dovrebbero dimostrare che i polimeri organici non invadono i frutti, i semi o le parti commestibili della pianta. E infine, la squadra spera di utilizzare prodotti chimici biologici, come la clorofilla, per creare i circuiti elettronici, bypassando il potenziale di contaminazione ambientale come risultato.

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