Categories:

Наноматериалы придают растениям «супер»способности

Авторы научной фантастики давно представляют себе гибридов человека-машины, которые обладают исключительной властью. Однако суперстанции со встроенными наноматериалами могут быть гораздо ближе к реальности, чем киборги. Сегодня ученые сообщают о разработке растений, которые могут производить наноматериалы, называемые металлоорганическими каркасами (МОФ), и о применении МОФ в качестве покрытий для растений.

Прокаченные растения могут потенциально выполнять новые полезные функции, например, более эффективно распознавать химические вещества или улавливать свет. По словам ведущего исследователя проекта, доктора Джозефа Ричардсона, на протяжении тысячелетий люди привносят в растения инородные материалы. 

«Одним из примеров этого является окрашивание цветов, - говорит он. - Вы погружали срезанный стебель цветка в краситель, и краска поднималась через стебель и проникала в лепестки цветка».

Благодаря обширным сосудистым сетям растения легко впитывают воду и молекулы, растворенные в жидкостях. Однако, более крупные материалы и наночастицы, труднее проникают в корни. Поэтому Ричардсон и коллеги из Университета Мельбурна задавались вопросом, могут ли они накормить растения прекурсорами МОФ, какие растения будут поглощать, а затем преобразовывать в готовые наноматериалы.

Наночастицы, состоящие из ионов металлов или кластеров, связанных с органическими молекулами, образуют высокопористые кристаллы, которые могут впитывать, хранить и выделять другие молекулы, подобно губке. К настоящему времени химики создали тысячи различных МОФ единиц, которые могут использоваться для хранения водородного топлива, поглощения парниковых газов и доставки лекарственных препаратов в организм. Если растения производят небольшие количества этих полезных соединений в своих собственных тканях, это может дать им новые способности, не встречающиеся в природе.

Чтобы выяснить, могут ли растения производить материалы, Ричардсон и его коллеги добавляли соли металлов и органические связующие вещества в воду, а затем помещали в раствор стружку или неповрежденные растения. Растения транспортировали прекурсоры в свои ткани, где выращивались два различных типа люминесцентных кристаллов. В ходе эксперимента, проводимого в доказательство концепции, обрезки растений лотоса, вырабатывающие многократное воздействие, обнаружили небольшие концентрации ацетона в воде, что подтверждается снижением флуоресценции материалов. На основе этих результатов Ричардсон планирует изучить вопрос о том, могут ли гибриды обнаруживать взрывчатые вещества или другие летучие химические вещества, что может быть полезно для обеспечения безопасности аэропортов.

Готовые материалы могут быть использованы в качестве покрытия растений, чтобы помочь им преобразовывать вредные ультрафиолетовые лучи в свет, который более полезен для фотосинтеза. Размышляя о выращивании культур в космосе или на Марсе, где у вас нет атмосферы и вы подвергаетесь ультрафиолетовому облучению, Ричардсон говорит, что что-то вроде этого может оказаться полезным. «Потому что оно не только защищает растения от ультрафиолетовых лучей, но и превращает их в полезную энергию. Особенно когда вы отдаляетесь от солнца, сложнее улавливать весь свет, необходимый для фотосинтеза».

Исследователи уже приступили к изучению защитных свойств наноматериалов, и предварительные данные являются многообещающими. Команда покрыла срезы хризантемы и лилитурфа люминесцентными веществами, а затем в течение трех часов подвергала растения воздействию ультрафиолетового излучения. По сравнению с необработанной срезкой, обработанные растения показали меньше увядания и обесцвечивания по сравнению с необработанной срезкой.

promo fanfanews march 17, 20:04 8
Buy for 20 tokens
Успешных фильмов по произведениям Стивена Кинга довольно немного относительно всех его экранизаций. Тем не менее, продюсеры свято верят в то, что имя Кинга гарантирует сборы и бьются за права на его книги. В этом году нас ждет вторая часть « Оно », новая версия « Кладбища домашних животных »,…

Error

Anonymous comments are disabled in this journal

default userpic

Your reply will be screened

Your IP address will be recorded