Четверг 21 февраля 2019 года
Мы
в соцсетях

 

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  
Интернет и СМИ
Главное за сутки
Путин призвал пересчитать выплаты пенсионерам Путин призвал пересчитать выплаты пенсионерам Владимир Путин призвал индексировать пенсию и денежные выплаты сверх прожиточного минимума. Об этом он сказал в ходе своего ежегодного послания к Федеральному собранию. Президент отметил, что сначала государство должно довести…
Мадуро предложил Гуайдо объявить внеочередные выборы в Венесуэле Мадуро предложил Гуайдо объявить внеочередные выборы в Венесуэле Действующий президент Венесуэлы Николас Мадуро призвал спикера парламента Хуана Гуаидо провести выборы в стране в соответствии с требованиями конституции. Об этом венесуэльский лидер заявил, выступая перед выпускниками медицинского университета во…
Лондон выступит с новыми предложениями по условиям Brexit Лондон выступит с новыми предложениями по условиям Brexit Великобритания выступит в среду с новыми правовыми предложениями по условиям Brexit, которые разработал генеральный прокурор Англии и Уэльса Джеффри Кокс. Об этом сообщил в эфире во вторник телеканал Sky News…
Читайте также
Вулкан Майон - шокирующая мощь и красота Вулкан Майон - шокирующая мощь и красота Вулкан Майон на юго-востоке Лусона - самый активный вулкан на Филиппинах. Его классический симметричный профиль, который поднимается над заливом Албай на высоту 2462 м, является результатом структурно простого вулкана, где…
Водопад Виктория - место, в котором хочется преклонить колени перед мощью природы Водопад Виктория - место, в котором хочется преклонить колени перед мощью природы Водопад Виктория - выдающаяся достопримечательность Африки и наиболее необычный водопад мира. Создает его река Замбези, которая резко падает в расщелину шириной 100 метров. Это единственный водопад в мире, длина которого…
Столовая гора Рорайма в Венесуэле Столовая гора Рорайма в Венесуэле Гора Рорайма является самой известной и самой высокой венесуэльской тепуи (столовая гора). Она достигает 2810 метров в высоту, а площадь плато составляет 32 км2 (смотрите видео ниже). Местные индейцы именуют…
Тема дня
Морозов: Украина состоялась как антироссийский проект Морозов: Украина состоялась как антироссийский проект

19 февраля президент Европейского совета Дональд Туск выступил в стенах Верховной рады Украины, где ...

Фото
Удивтельная пещера Шондонг Удивтельная пещера Шондонг

Самое настоящее подземное царство обнаружили по среди джунглей. Огромнейшая сеть пещер, под лесами В...

Опрос

Кто отравил Сергея и Юлию Скрипалей в Солсбери?

 

Анекдот дня

Главная опасность для неокрепшей детской психики - неокрепшая взрослая.

Еще »
Infox
24СМИ
Giraff
 

Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Planet-today.ru – новостной портал о самых актуальных событиях, которые происходят сегодня на нашей планете.

При копировании материала, активная ссылка на наш сайт обязательна.

Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.