Четверг 22 августа 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
Ракета «Союз» с роботом Федором стартовала с Байконура Ракета «Союз» с роботом Федором стартовала с Байконура Робот «Федор» во время запуска своего корабля «Союз МС-14» рассказал о перегрузках, которые на него действовали. Об этом в четверг, 22 августа, сообщает «РИА Новости». По его словам, все перегрузки…
В США предложили включить в СНВ-3 «все новое оружие России» В США предложили включить в СНВ-3 «все новое оружие России» Глава Пентагона Марк Эспер в интервью телеканалу Fox News заявил о необходимости включить в Договор о сокращении стратегических наступательных вооружений (ДСНВ) в случае его продления «всё новое оружие, которое стремится…
Зеленский предложил Путину место в G8 в обмен на Крым Зеленский предложил Путину место в G8 в обмен на Крым Президент Украины Владимир Зеленский прокомментировал в Facebook идею возрождения формата G8 с Россией. Глава государства считает, что спустя пять лет после исключения России из «Большой восьмерки» ничего не изменилось, пишет …
Новости партнеров
Читайте также
Белая пустыня в Египте Белая пустыня в Египте Белая пустыня - участок Сахары площадью примерно 300 квадратных километров между египетскими оазисами Бахария и Фарафра (примерно в 30 километрах севернее Фарафры). Эти оазисы были заселены ещё 8 тысяч лет…
Кимберлитовая трубка "Мир" (Якутия) - самый большой алмазный карьер в мире Кимберлитовая трубка "Мир" (Якутия) - самый большой алмазный карьер в мире В Якутии, вблизи города Мирный, находится самый большой по общему объёму алмазный карьер в мире - кимберлитовая трубка "Мир" (город Мирный появился уже после открытия трубки и был назван в…
Отдых в загадочном Приморье Отдых в загадочном Приморье Выбирая место отдыха, многие мечтают найти тот идеальный уголок, где есть теплое море, но нет утомительного зноя, где можно оказаться наедине с природой и при этом не быть отрезанным от…
Тема дня
Россия оказалась важнее Украины? Путин победил в Европе? Россия оказалась важнее Украины? Путин победил в Европе?

Мы не знаем, и вряд ли в ближайшее время узнаем, содержание переговоров об Украине между президентом...

Фото
Каменный лес на Мадагаскаре Каменный лес на Мадагаскаре

На протяжении многих миллионов лет вода и ветер превратили карстовые скалы в необыкновенный каменный...

Опрос

Как вы считаете, что ожидает РФ в ближайшие годы?

 

Анекдот дня

В принципе, я нормально отношусь к поездкам на работу, но ждать восемь часов, чтобы поехать обратно, — это реально утомляет.

Еще »

 

Infox
СМИ2
24СМИ
Гламурная рядовая израильской армии пленяет своими снимками
Самые опасные для российских туристов страны
Три знака Зодиака, которые сменят черную полосу на белую в 2019
Найден клад ценой в миллионы долларов
На Луне нашли 20-километровый корабль пришельцев
Диета: что чаще всего мы делаем не так
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.