Первое свое «растение-киборг» Магнус Йонссон (Magnus Jonsson) и его коллеги из Линчёпингского университета получили еще в 2015 г. Тогда им удалось найти жидкий полимер, достаточно хорошо проводящий ток, химически инертный и нетоксичный для растения, не забивающий «сосуды» его ксилемы.
Таким вариантом оказался PEDOT (поли-3,4-этилендиокситиофен): ученые позволили стеблю розы поглотить его и сформировать «провода». В статье, которая вышла тогда в журнале Science Advances, Йонссон с соавторами рассказали, что к цветку были подключены провода и затвор, которые превратили его в транзистор.
Новая работа шведских ученых опубликована журналом PNAS, в ней авторы впервые демонстрируют «растение-киборг» с потенциально полезным применением. Им удалось усовершенствовать раствор PEDOT, добившись того, чтобы жидкий проводник распределялся по всему растению, а не оставался только в определенных участках стебля. Кроме того, новый полимер (ETE-S) демонстрирует на порядки более высокую электропроводность.
Изучив его распределение, ученые заметили, что ETE-S накапливается в пространстве между стенками и мембранами растительных клеток. Это позволило им рассматривать «провода» ETE-S как электроды, а ткани самого растения – как раствор электролита между ними. Цветок розы, вобравший в себя проводящий полимер, подключался к миниатюрным ионисторам и превращался в эффективный накопитель энергии. «Мы могли перезаряжать розу сотни раз без потери производительности», – сообщают авторы.
По их словам, энергии в таком цветке вполне достаточно для того, чтобы питать, скажем, полевые сенсоры для мониторинга окружающей среды. Впрочем, прежде чем это станет возможным, Йонссону и его коллегам еще придется показать, что вся система работает в живом, а не срезанном растении, и не слишком вредит ему.
Наука
Роман Фишман
