Новый исследований сотрудников Шведского университета Линчёпинга показали, что корень растений может быть использован в качестве энергоносителя. Ученые проводили эксперимент, в котором растения поливали специальным жидким раствором для того, чтобы они сделали корни электрическими. В результате получены доказательства того, что они могут создать «растительные суперконденсаторы» и биогибридные системы, объединяющие биопроцессы и функции электротехники.
Доктор Элени Ставриниду, доцент, главный научный сотрудник лаборатории органической физики, в 2015 году показал жизнеспособность этой концепции на васкулярной ткани роз. Поглощаемый полимер PEDOT поглощался сосудистыми системами растения и образовал электрические проводники, используемые для производства транзистора.
В более поздних работах 2017 года она показала, что полимеризованный олигомер ETE-S способен полимеризовать в растениях и создавать проводники, которыми можно хранить энергию.
«Ранее мы работали с черенками растений, которые могли впитывать и организовывать проводящие полимеры или олигомеры. Однако они не растут и могут жить всего несколько дней. В новом исследовании мы используем неповрежденные растения – обычную, выращенную из семени фасоль, и показываем, что растения становятся электрически проводящими после обработки их раствором, содержащим олигомеры», - говорит Ставриниду.
В своем исследовании ученые применили тример ETE-S, который естественным образом полимеризовался на растениях. Корни растения образуют проводящую пленку полимерной пленки, которая позволяет всю корню функционировать в виде сетки легкодоступного проводника.
Корни бобового растения оставались в течение не менее четырех недель и проводились примерно 10 См/см (Сименс на сантиметр).
Исследователи изучали возможность применения растений в качестве источника энергии, создали сверхконденсатор, на основе которого корни работали как электроды при зарядке и зарядке.
«Суперконденсаторы на основе проводящих полимеров и целлюлозы - это экологически чистая альтернатива для хранения энергии, которая является дешевой и масштабируемой», - объясняет Ставриниду.
Получилось, что сверхконденсатор из корня работает стабильно, он мог хранить энергию в сто раз больше, чем в предыдущих аналогичных экспериментах, где использовали стебель растений. В эксперименте фасоль продолжила развиваться и приносить плоды, в результате чего она продолжала плодотворно развиваться.
Результаты научного журнала «Materials Horizons» являются очень важными не только в области развития стабильного хранения энергоресурсов, но также в области разработки новой биогибридной системы, например функциональных материалов и коммутационных систем. Также проводящие корни - важный вклад в развитие бесперебойной связи электронных и биологических систем.