De elektrische roos
Onderzoekers van de universiteit van Linköping hebben een roos gekweekt voorzien vaninwendige analoge en digitale elektronische schakelingen. Daarbij maakten ze gebruik van het vatenstelsel van de planten. De onderzoekers rond Magnus Berggren denken dat hun onderzoek een bijdrage levert aan de ontwikkeling van organische elektronica en voor onderzoek in de plantkunde.
Ook planten kennen een ingewikkeld systeem van signalering en hormonen(transport) om bepaalde functies te kunnen uitvoeren. Het tempo ligt wel wat lager dan bij dieren. Dat schijnt het bestuderen lastig te maken. Als we planten nu voorzien van allerlei elektronica, dan zouden die chemische processen in planten veel beter te bestuderen zijn, dachten de onderzoekers. Je kunt zo chemische routes beïnvloeden en/of er aan meten, maar je zou ook, gebruik je fantasie, die elektronica kunnen gebruiken om brandstofcellen te maken die werken op basis van fotosynthese, om sensoren te maken of functies van de plant kunnen beïnvloeden. “We hadden geen goede methoden om de concentratie van stoffen in levende planten te meten”, zegt medeonderzoeker Ove Nilsson. “Nu kunnen we de de concentratie van verschillende stoffen en zo de groei reguleren. Ik zie grote mogelijkheden om meer te leren.”
Het idee om elektronica direct in planten aan te brengen komt van de mensen van Linköping, toen ze in de jaren 90 bezig waren met op papier gedrukte elektronica. Er werden pogingen gedaan, maar die strandden, deels op gebrek aan geld. Met geld van de Knut en Alice Wallenberg-stichting is Berggren in 2012 aan de slag gegaan. Er werd vooral gewerkt met geleidende polymeren die in de vaten van een roos werden aangebracht, zonder dat de waterdoorvoer belemmerd wordt. Alleen de polymeer PEDOT-S bleek in staat draden in de vaten te vormen zonder dat de doorvoer stokte. Met de geleidende polymeerdraden en een elektrolyt waren de onderzoekers in staat een transistor te maken, met die transistoren een logische schakeling. Ook andere schakelingen werden in de vaten van de plant geïntroduceerd, waarbij uit wisselwerking van stroom, polymeerdraden en ionen in het blad een soort ledschermpje werd gemaakt.
Dat lijkt erg op gehobby, maar de onderzoekers houden vol dat het allemaal serieus bedoeld is. Het doel is toepassingen te ontwikkelen op het gebied van energievoorziening, duurzaamheid en plantonderzoek, volgens Berggren een totaal nieuw onderzoeksveld. “Zo ver we weten zijn er geen resultaten gepubliceerd over elektronica in planten. Nu kunnen we echt gaan praten over energieplanten. We kunnen sensoren plaatsen in planten, de energie van chlorofyl gebruiken, groene antennes bouwen, nieuwe materialen maken. Alles gebeurt natuurlijk. We gebruiken het eigen, aangepaste en unieke systeem van planten.” In de Automatiseringsgids wordt al gesproken over het internet-der-levende-dingen.
Bron: eScience News