Цветы-киборги: инженеры превратили розу в накопитель энергии

Проводимость у нового полимера ETE-S в разы выше по сравнению с предыдущим аналогом. Перезаряжать розу без каких-либо потерь можно сотни раз.
Фото Linkoping University.

Читайте нас в Telegram

Растения являются источником пищи и, соответственно, энергии для многих живых организмов на Земле. Но может ли обычный цветок снабдить человека электрической энергией? Такая идея, когда-то казавшаяся фантастической, недавно была воплощена в реальность.

Учёные из Университета Линчёпинга (Швеция) превратили розу в устройство, которое способно накапливать энергию. Цветок, правда, был не совсем обычный, точнее, он стал не совсем обычным после некоторых манипуляций.

В 2015 году та же команда создала первую бионическую розу с электронной "начинкой", внедрив в растение совместимые с биологическими тканями проводящие материалы. Тогда исследователи поместили срезанные розы в раствор проводящего и нетоксичного для растений полимера PEDOT, который используется при изготовлении печатной электроники. Из-за капиллярного эффекта полимер поднимался вверх по сосудистой ткани розы – ксилеме. В ней вещество фактически создавало микропровода длиной до десяти сантиметров.

Затем к этим "проводам" инженеры присоединили золотые преобразователи, также покрытые PEDOT, таким образом создав отдельные транзисторы и простую цифровую схему. При этом по характеристикам такое устройство не уступало обычным печатным схемам на основе PEDOT.

Аналогичный эксперимент удался и с живыми (несрезанными) цветами. В дальнейшие планы команды входило создание живых аккумуляторов, и вот теперь шведские учёные заявили, что им это удалось.

По словам специалистов, на следующем этапе они усовершенствовали полимер. Теперь новый жидкий проводник под названием ETE-S способен распределяться не только внутри стебля, но и по всему растению, причём он полимеризуется внутри розы без какого-либо воздействия извне.

Проводимость у нового полимера в разы выше, отмечают авторы. "Мы смогли зарядить розы неоднократно, сотни раз без каких-либо потерь производительности устройства. Уровни накопления энергии достигали той же отметки, что в суперконденсаторах", — рассказала соавтор исследования Элени Ставриниду (Eleni Stavrinidou).

"Несколько лет назад мы показали, что можно создавать электронные растения, а теперь мы продемонстрировали их практическое применение. Мы не только показали, что подобное накопление энергии возможно, но и что мы можем поставлять системы с отличной производительностью", — добавляет один из авторов работы Магнус Берггрен (Magnus Berggren).

Как отмечают авторы, систему потенциально можно использовать для обеспечения энергией ионных насосов и различных типов датчиков. Но, пожалуй, самая захватывающая возможность — это использовать энергию фотосинтеза, чтобы превратить растения в "зелёный" (во всех смыслах) альтернативный источник энергии.

Впрочем, для начала команда планирует добиться той же производительности системы в живом, а не срезанном растении. В будущем это откроет огромные перспективы для сельского хозяйства. Как справедливо заметил в 2015 году английский инженер Эндрю Адамацкий (Andrew Adamatzky), возможно, выращивать в своих садах "растительные компьютеры" скоро станет обычным делом.

Подробнее о создании "розы-киборга" рассказывает научная статья, опубликованная в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" писали о трансгенных тополях, которые могут стать альтернативным источником биотоплива, о генетически модифицированных растениях, которые смогут заменить светильник, а также о бионическом листе, способном превращать в жидкое топливо свет.

Сегодня