Inżynierowie z MIT (Massachusetts Institute of Technology) umieścili w liściach rośliny szpinaku czujniki wykonane z nanorurek węglowych. Reagują one na obecność nitrozwiązków, które można spotkać w materiałach wybuchowych (nitrozwiązkiem jest miedzy innymi trotyl). Zmodyfikowany szpinak wykryje obecność min, amunicji, czy wybuchowych pułapek w ciągu zaledwie 10 minut. Obecnie zasięg detektora to 1 metr, ale trwają prace nad poprawą czułości.
Jak to działa?
Dzięki absorpcji nitrozwiązków przez korzenie i transportu do liści, roślina rozpoznaje czy wokół niej są cząsteczki materiału wybuchowego. Nanorurki węglowe osadzone w liściach rośliny emitują sygnał fluorescencyjny, który można odczytać za pomocą kamery na podczerwień. Kamerę można połączyć z komputerem przenośnym, który wyśle bezprzewodowo wiadomość e-mail do użytkownika o znalezieniu materiałów wybuchowych. Jest to nowatorski pokaz tego, jak pokonaliśmy barierę komunikacyjną między rośliną a człowiekiem.
Roślinna nanobionika
Naukowcy i badacze z MIT nazwali to nowatorskie podejście swoistą „roślinną nanobioniką”. Rośliny szpinaku zostały zaprojektowane specjalnie do wykrywania związków chemicznych zwanych nitroaromatami, które są często stosowane w minach lądowych i innych materiałach wybuchowych. Jeśli którykolwiek z chemikaliów zawartych w tym związku jest obecny w wodzie gruntowej, roślina w naturalny sposób go pobierze. Kiedy docelowa cząsteczka wiąże się z polimerem owiniętym wokół nanorurki, zmienia fluorescencję sygnału świetlnego.
Analiza danych
Rośliny są bardzo wrażliwe na wpływ środowiska, wiedzą na przykład, że nastąpi susza znacznie wcześniej niż my. Potrafią wychwycić nawet niewielkie zmiany składu ziemi czy wody. Jeżeli przełożymy to na system sygnalizacji chemicznej, otrzymamy dostęp do ogromnej ilości informacji – przekonuje prof. Michael Strano z MIT.
Rośliny posiadają rozległą sieć korzeniową w glebie, stale pobierają próbki wód gruntowych i transportują pobraną wodę do liści.
Naturalni antyterroryści
Takie rośliny możemy wykorzystać w technice wojskowej, jak również podczas precyzyjnego monitorowania miejsc publicznych pod kątem działań terrorystów. Możemy z powodzeniem wykrywać zagrożenia w wodzie i w powietrzu, rośliny mogą też sygnalizować nam nieszczelność podziemnych składów broni, czy obecność zakopanej broni – tłumaczy Strano. Wyniki badań zostały właśnie opublikowane w czasopiśmie Nature Materials.