Суббота 02 июля 2022 года

 

Вы здесь:  Главная» Статьи» Планета Земля» Климат» На замену электронным датчикам идут высокотехнологичные растения


На замену электронным датчикам идут высокотехнологичные растения

Четверг, 07 Мая 2015 15:11

В новом исследовании ученые внедрили крошечные структуры под названием «углеродные нанотрубки» в органеллы растений, производящие энергию, повысив тем самым их способность к улавливанию света на 30 процентов. При помощи других аналогичных структур исследователи наделили растения чувствительностью к окиси азота – веществу, загрязняющему атмосферу.

«Растения можно крайне эффективно использовать в качестве технологической платформы, - рассказывает автор работы Майкл Страно, химик из Массачусетского технологического института. – Они самостоятельно восстанавливаются, демонстрируют экологическую устойчивость, выживают в суровых условиях, а также обладают собственным источником энергии и механизмом распределения воды».

Страно и его коллеги изучают новую научную сферу под названием «растительная нанобионика». «Нано» означает масштабы материалов порядка одной миллиардной метра, а понятие «бионика» связано с использованием природы в качестве средства для вдохновения инженеров.

Растения со сверхвозможностями

Изначально исследователи работали над созданием самовосстанавливающихся солнечных элементов на основе растительных клеток. Они способны превращать свет в химическую энергию в форме сахаров и других соединений в ходе процесса, известного как фотосинтез. В нем используются хлоропласты – крошечные энергетические станции внутри клеток растений.

Ученые планировали изолировать хлоропласты от растений и сделать их эффективнее. Но в случае такого отделения они через несколько часов начинают распадаться из-за повреждения светом и кислородом.

Для защиты хлоропластов от повреждений исследователи поместили в них крошечные частицы антиоксидантов, или наночастицы, собирающие радикалы кислорода и другие высокоактивные молекулы. Для доставки наночастиц исследователи обернули их в насыщенную молекулу, что позволило им проникнуть сквозь жировую мембрану хлоропластов. В результате действия наночастиц количество поврежденных молекул резко уменьшилось.

Затем исследователи обернули крошечные цилиндры под названием «углеродные нанотрубки» негативно заряженной ДНК и поместили их в хлоропласты. Нанотрубки сработали как искусственные антенны, позволившие растению уловить больше света, чем обычно.

Уровень активности фотосинтеза в хлоропластах с нанотрубками оказался почти в 50 раз выше, чем в изолированных органеллах. Когда ученые поместили в них и частицы антиоксидантов, и углеродные нанотрубки, клетки продолжили успешно и в течение продолжительного времени функционировать вне растений.

Ученым удалось также повысить энергоэффективность живых растений. Они внедрили наночастицы в небольшое цветущее растение арабидопсис, в результате чего уровень фотосинтеза возрос на 30 процентов. Однако влияние этого механизма на производство сахара остается под покровом тайны.

Датчики загрязнения

Кроме прочего Страно и его коллеги нашли способ, как превратить растение арабидопсис в датчик химического загрязнения. Они использовали углеродные нанотрубки, выявляющие загрязнитель окись азота, который вырабатывается в результате горения.

Ранее ученые разработали углеродные нанотрубки, выявляющие тротиловую взрывчатку и нервнопаралитический газ зарин, и на основе этих достижений они могут превратить растения в датчики, фиксирующие наличие этих ядовитых веществ в малых концентрациях. Нанобионические растения могут также использоваться для отслеживания присутствия пестицидов, грибковых инфекций или токсинов бактериального происхождения. Кроме того, группа исследователей в данное время работает над внедрением в растения электронных материалов.

Источник: facepla.net

 

Яндекс.Дзен

Буценко Александр Опубликовано в Климат  
Главное за сутки
Россия превратила остров Змеиный в ловушку для ВСУ Россия превратила остров Змеиный в ловушку для ВСУ Минобороны РФ вывело гарнизон с острова Змеиный – важнейшего плацдарма в Черном море. Таким образом планируется исключить обвинения в адрес России в создании голода мирового масштаба из-за невозможности вывоза зерна…
Когда придет время для переговоров с Украиной Когда придет время для переговоров с Украиной Обращаясь к лидерам стран «Большой семерки», украинский президент Владимир Зеленский в очередной раз заявил, что сейчас не время для переговоров с Россией. Чтобы вести такие переговоры, по его словам, Украина…
На Западе начали готовить общественное мнение к победе России На Западе начали готовить общественное мнение к победе России «Этого недостаточно. Пять причин, почему Россия побеждает». Статья под таким заголовком была опубликована 28 июня во влиятельном немецком издании Die Welt. Ее автор – профессор Мартин ван Кревельд, занимающийся, среди…
Интернет и СМИ
Тема дня
Чем отличается блокада Шпицбергена от блокады Калининграда Чем отличается блокада Шпицбергена от блокады Калининграда

«Надо бы собрать всю имеющуюся в наличии эскадру, включая подводные лодки, да поехать в этот чертов ...

Фото
Гора Ольга (Ката-Тьюта) в Австралии Гора Ольга (Ката-Тьюта) в Австралии

Гора Ольга (Ката-Тьюта) находится в Национальном парке Австралии Улуру-Ката-Тьюта и состоит из 36 ма...

Опрос

Как быстро Финляндия и Швеция вступят в НАТО?

В ближайшие недели - 7.6%
Процесс затянется на несколько месяцев - 29.1%
Передумают и в обозримой перспективе не вступят - 45.1%

Всего голосов:: 381

 

Анекдот дня

Ох уж эта тонкая грань между выбросить и может пригодится...

Еще »
Комментарии для сайта Cackle

Пес Кайтус нашел самое большое сокровище в Польше за последнюю сотню лет
Уфолог утверждает, что обнаружил на Марсе «гробницу», похожую на египетские пирамиды
Infox
СМИ2
Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.