Korzyści ze szpinaku są prawie zbyt liczne, by je wymienić. Jest pełen składników odżywczych, w tym witaminy K, witaminy A i kwasu foliowego. Ma błonnik, kwasy tłuszczowe omega-3. I to jadalne gotowane lub surowe, w sałatce lub smoothie. Ale jedna nieoczekiwana korzyść? Nowy szpinak z mikroskopijnymi nanorurkami węglowymi pomaga badaczom MIT wykryć materiały wybuchowe, takie jak miny lądowe.
Naukowcy zastosowali technikę zwaną infuzją naczyniową, aby umieścić wrażliwe na wybuch nanorurki węglowe w warstwach rośliny wykonującej fotosyntezę, zgodnie z komunikatem prasowym. Jeśli roślina pobiera wodę zawierającą materiały wybuchowe, zmienia się fluorescencja nanorurek, co można wykryć za pomocą kamery na podczerwień, która bezprzewodowo przekazuje informacje. Naukowcy opisują ten proces w artykule opublikowanym niedawno w czasopiśmie Nature Materials.
Sarah Kaplan z The Washington Post donosi, że naukowcy przetestowali swój pomysł, wprowadzając nanorurki węglowe do zasobów wodnych szpinaku. Te specjalnie zaprojektowane nanorurki mogą wykrywać wybuchową klasę związków, zwanych nitroaromatami, które, jeśli są obecne, zmieniają fluorescencję rurek. Dla porównania naukowcy osadzili także nanorurki, które nie wykrywają materiałów wybuchowych, dając roślinom fluorescencję wyjściową. W ciągu dziesięciu minut światło podczerwone emitowane przez szpinak zmieniło się, wskazując na obecność nitroaromatów.
„Te czujniki dostarczają informacje w czasie rzeczywistym z zakładu. To prawie tak, jakby zakład rozmawiał z nami na temat środowiska, w którym przebywają ”, mówi Min Hao Wong, doktorant MIT i główny autor badania, w komunikacie prasowym.
Współautor badania, Michael Strano, powiedział Edd Gent z LiveScience, że wyjaśnia, że rośliny są niemal idealne dla monitorów środowiskowych. „Roślina może monitorować własne środowisko pod kątem inwazji szkodników, uszkodzeń, suszy”, mówi. „Są bardzo wrażliwymi czytelnikami swojej fizjologii, a my jesteśmy zainteresowani rozszerzeniem tego podejścia i wykorzystaniem własnych złożonych ścieżek sygnalizacyjnych roślin”.
Materiały wybuchowe nie są jedyną rzeczą, którą nanorurki mogą wykryć. Można je dostroić, aby znaleźć gaz Sarin, nadtlenek wodoru i inne zanieczyszczenia. Szpinak do wykrywania materiałów wybuchowych jest dowodem koncepcji, a zespół uważa, że metoda może współpracować z wieloma innymi roślinami i chemikaliami.
„Nasz artykuł opisuje, w jaki sposób można zaprojektować takie rośliny, aby wykryły praktycznie wszystko”, mówi Strano dla BBC. „Rośliny można wykorzystać do celów obronnych, ale także do monitorowania przestrzeni publicznej pod kątem działań związanych z terroryzmem, ponieważ pokazujemy zarówno wykrywanie wody, jak i powietrza. Takie rośliny można wykorzystać do monitorowania wycieków wód podziemnych z zakopanej amunicji lub odpadów zawierających nitroaromatyczne produkty. ”
Raffaele Di Giacomo, badacz nanobioniki w ETH Zurich, który nie był zaangażowany w badanie, powiedział Gentowi, że widzi dzień, w którym rośliny w naszych domach będą w stanie wykryć temperaturę, wilgotność, poziomy tlenu i zanieczyszczenia oraz wysłać informacje bezpośrednio na nasze smartfony .
Wong założył już firmę Plantea z nadzieją na komercjalizację tej technologii.
