Суббота 20 апреля 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
Пожары в Забайкалье: число пострадавших возросло до 27 человек Пожары в Забайкалье: число пострадавших возросло до 27 человек Число пострадавших во время природных пожаров в Забайкальском крае возросло с 25 до 27 человек, сообщила в субботу пресс-служба регионального Минздрава. "На данный момент количество получивших различные термические травмы возросло…
РФ может построить 2 атомные подлодки "Борей-К" с крылатыми ракетами РФ может построить 2 атомные подлодки "Борей-К" с крылатыми ракетами Министерство обороны рассматривает возможность постройки двух атомных подлодок нового проекта "Борей-К", которые станут носителями крылатых ракет. Об этом сообщил ТАСС в субботу источник в оборонно-промышленном комплексе России. "Военное ведомство рассматривает…
Порошенко пожаловался Помпео на Зеленского Порошенко пожаловался Помпео на Зеленского Петр Порошенко созвонился с госсекретарем США Майком Помпео. Об этом сообщается на сайте президента Украины. В ходе беседы глава государства осудил своего конкурента по предвыборной гонке Владимира Зеленского. В частности,…
Читайте также
Сказочный Замок Муссы в Ливане Сказочный Замок Муссы в Ливане Замок Муссы – это красивый замок с удивительной историей построенный в середине ХХ века. Построил его в средневековом стиле ливанец Мусса Абдель Карим Маамари. Этот замок стал воплощением его мечты…
Форт Аль-Джалали на Оманском заливе Форт Аль-Джалали на Оманском заливе Аль-Джалали (Форт Аш-Шаркия) - это отреставрированный форт 16-го века, который выходит на Оманский залив. Построенный во время португальской оккупации в 1580-х годах, форт служил, чтобы защитить восточную сторону гавани Мутра…
Мыс Доброй Надежды на Капском полуострове Мыс Доброй Надежды на Капском полуострове Мыс Доброй Надежды - каменистый мыс на атлантическом побережье Южной Африки. Распространенным заблуждением является то, что мыс Доброй Надежды является самой южной оконечностью Африки и точкой раздела между Атлантическим и…
Тема дня
Вашингтон здесь надолго Вашингтон здесь надолго

В преддверии воскресных выборов я хотел повторить, что США находятся здесь надолго, и мы здесь, чтоб...

Фото
Голубые соляные пруды от Саймона Баттерворта в Австралии Голубые соляные пруды от Саймона Баттерворта в Австралии

Голубые поля – необычный фотопроект, похожий на красивую фантазию художника, автором которого стал ш...

Опрос

Кто станет президентом Украины в 2019 году?

 

Анекдот дня

Женщины не любят дождь, потому что он сбрасывает их лица к заводским настройкам.

Еще »

 

Кладоискатель нашел монету стоимостью 100 000 фунтов
Названы самые опасные для российских туристов страны
Над столицей Колумбии сфотографировали скоростной НЛО
Ученые рассказали, как секс влияет на качество сна
Ученые назвали лучшие упражнения для развития выносливости
24СМИ
Infox
Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Информационно-аналитический портал о самых актуальных событиях, которые происходят сегодня на нашей планете.

При использовании, полном или частичном цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна.

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