Найти в Дзене

Учёные сохранили энергию в корнях растений

Правда, для этого пришлось полить растения олигомерами :)

Доктор Элени Ставриниду и аспирант Даниэла Паркер держат биогибридное растение. Все фото Thor Balkhed.
Доктор Элени Ставриниду и аспирант Даниэла Паркер держат биогибридное растение. Все фото Thor Balkhed.

Как только не измываются учёные над бедными растениями, то сделают их светящимися в темноте, то заставят создавать лекарства на благо человека. На этот раз их превратили в накопители энергии, своего рода батарейки. Досталось фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris).

Новый интересный исследовательский проект
провели сотрудники шведского университета Линчёпинга. Они уже давно занимаются похожими разработками, но на этот раз достигли действительно интересных результатов: продемонстрировал, как корни фасоли можно заставить хранить энергию.

Для этого учёные полили растения специальным раствором, чтобы сделать их корни электропроводящими.

Бобовое растение с электронными корнями (темные части).
Бобовое растение с электронными корнями (темные части).

В 2015 году Элени Ставриниду и её коллеги создали электрические цепи в сосудистой ткани роз, добавив в растения проводящий полимер под названием PEDOT. В 2017 году учёные добавили вместо него конъюгированный олигомер под названием ETE-S, который образовал полимеры внутри растения. Они в итоге и превратились в электрические проводники, способные накапливать энергию.

"Ранее мы работали с черенками растений, которые смогли впитать и организовать проводящие полимеры или олигомеры, - говорит Ставриниду. - Однако [после такого вмешательства] черенки растений могут выживать только на протяжении нескольких дней, и растение больше не растёт. В этом новом исследовании мы использовали нетронутые растения, обычную фасоль, выращенную из семян, и показали, что растения становятся электрически проводящими, когда их поливают раствором, содержащим олигомеры".

Бобовое растение полимеризует олигомер ETE-S, содержащийся в растворе для полива (это становится частью естественного процесса, происходящего внутри растения). В результате на его корнях образуется проводящая пленка полимера, и вся его корневая система превращается в сеть проводников, которые оставались электрически активными более четырёх недель.

Учёные адаптировали эту систему для использования в качестве суперконденсатора. При этом корни во время зарядки и разрядки действуют как электроды системы.

Корни бобовых растений оставались электрически проводящими в течение по меньшей мере четырёх недель с проводимостью в корнях приблизительно 10 См/см (сименсов на сантиметр).

Учёные адаптировали эту систему для использования в качестве суперконденсатора. При этом корни во время зарядки и разрядки действуют как электроды системы.
Учёные адаптировали эту систему для использования в качестве суперконденсатора. При этом корни во время зарядки и разрядки действуют как электроды системы.

Исследователи обнаружили, что такой суперконденсатор может хранить в 100 раз больше энергии, чем предыдущие системы, которые использовали только стебли растений. Также стало понятно, что такое вмешательство, по-видимому, мало повлияло на благополучие самого растения, что и позволило использовать систему в течение длительных периодов времени.

"У растения развивается более сложная корневая система, но в остальном [внедрение полимеров никак на него] не влияет: растение продолжает расти и производить бобы", - рассказывает Ставриниду.

По мнению исследователей, эта работа представляет собой многообещающий путь для интеграции энергетических систем в живые растения без ущерба для их биологических функций.

Статья авторов необычной разработки вышла в журнале с говорящим названием "Горизонты материалов" (Materials Horizons).

Мы пишем про достижения науки, суперсовременные технологии и их внедрение, рассказываем о том, каким будет будущее. Если вам нравятся наши новости, подписывайтесь на наш канал и не забывайте ставить лайки. Эти нехитрые действия помогают нам в развитии и сборе средств для финансирования проекта.

Также наши сообщества есть в Telegram, twitter, ВК, Facebook, "Одноклассниках". Приходите, если вы бываете там чаще, чем на Дзене.