Oamenii de ştiinţă creează circuite electrice în plante pentru a obține „energie verde”

Oamenii de ştiinţă încearcă în prezent să găsească modalităţi eficiente prin care să extragă energia produsă în interiorul plantelor.

O modalitate ar fi să transformăm plantele în adevărate centrale solare naturale, care ar putea converti lumina solară în energie electrică cu un randament mai bun decât actualele panouri fotovoltaice.

Până în prezent o singură companie a găsit o modalitate de a capta electronii depuşi de plante în sol. Cu toate acestea, o nouă cercetare din Finlanda a analizat posibilitatea extragerii, în mod direct, a energiei plantelor prin transformarea structurilor interne ale acestora în circuite electrice.

Plantele conţin tuburi umplute cu apă, vasele xilematice, care transportă apa de la rădăcinile plantelor către frunze. De asemenea, apa transportă şi distribuie substanțe nutritive dizolvate şi alte lucruri, cum ar fi semnale chimice.

În unele experimente anterioare, cercetătorii au folosit o substanță chimică, denumită PEDOT, pentru a crea circuite electrice în xilem, dar aceasta nu a pătruns prea mult în interiorul plantei.

Cercetătorii finlandezi, al căror studiu a fost publicat în PNAS, au dezvoltat un compus chimic care a fost introdus într-un trandafir pentru a transporta și stoca energie electrică. Ei au proiectat o moleculă, denumită ETE-S care formează, de asemenea, trasee electrice, dar care poate fi transportată mult mai uşor de fluxul de apă din xilem.

Puteţi vizualiza fluxul de apă din xilem dacă introduceţi o plantă tăiată într-un colorant alimentar și urmăriţi deplasarea colorantului prin xilem. Metoda cercetătorilor finlandezi a fost foarte asemănătoare cu un astfel de experiment, astfel încât aceştia au putut vizualiza traseele electrice formate în interiorul plantelor după culoarea lor.

Rezultatul a fost o rețea electrică complexă care străbate frunzele și petalele. Traseele electrice au condus electricitatea de până la o sută de ori mai bine decât cele realizate din PEDOT și acestea pot stoca, de asemenea, energie electrică în același mod ca și un condensator electric.

Plante electrice. Credit: Pixabay

Plante electrice

Traseele electrice s-au format atât de bine în interiorul plantelor, încât până şi cercetătorii au fost surprinşi. Se pare că acest lucru s-a datorat faptului că atunci când trandafirii au fost trataţi cu ETE-S ei au produs aceleași substanțe chimice pe care le folosesc de obicei pentru a distruge microorganismele invadatoare. Aceste substanțe chimice au format trasee electrice care au funcţionat mult mai bine în interiorul plantelor decât atunci când au fost testate în laborator.

Probabil că în viitor cercetătorii ar trebui să găsească o modalitate de a obține ETE-S, sau un alt compus chimic mai bun, în plante intacte, vii. Cu toate acestea, crearea acestor plante electrice, adică plante având circuite electrice integrate, ar putea deveni în curând realitate.

Cum ar putea fi utilizate aceste plante electrice?

Cea mai interesantă aplicaţie ar fi să extragem, în mod direct, energia rezultată în urma procesului de fotosinteză folosindu-ne de capacitatea de stocare a energiei electrice în aceste plante electrice. În acest fel am putea obţine o sursă de energie literalmente „verde”.

Noua tehnologie ne poate ajuta să înțelegem mai bine plantele. Plantele nu au un sistem nervos ca animalele, dar ele folosesc semnale electrice pentru a controla celule individuale și pentru a transmite diferite „mesaje” între anumite părţi ale plantei.

Prin crearea unor circuite electrice în interiorul plantelor putem „asculta” mai bine aceste „mesaje”. Poate că atunci când vom înțelege mai bine „limbajul” lor, vom putea transmite propriile noastre „mesaje” în interiorul plantelor. De exemplu, am putea activa sistemele de apărare ale plantei, dacă există riscul ca aceasta să se îmbolnăvească.

Poate că în viitor vom putea crea plante electrice care vor funcționa ca niște dispozitive electronice. Dacă o anumită cultură ne-ar putea indica că are prea puțină apă sau îngrășământ, sau este atacată de insecte, atunci am putea aloca aceste resurse acolo unde este cu adevărat nevoie de ele, ceea ce ar îmbunătăți eficiența agriculturii.

De asemenea, poate că într-o zi vom putea folosi această tehnologie pentru a modifica parfumul unei flori, astfel încât acesta să se potrivească cu starea noastră de spirit.

Traducere și adaptare după Scientists create electric circuits inside plants