Neue High-Tech-Anlagen konnte Bomben oder chemischen Waffen erkennen.

Forscher haben damit begonnen, technischen Anlagen um weitere Lasten von Energie oder Sinn Verschmutzung und sogar Sprengstoff zu produzieren.

In einer neuen Studie eingebettet Forscher winzige Strukturen, so genannte Kohlenstoff-Nanoröhrchen in den Energie-Herstellung Fabriken von Pflanzen, deren Licht-Erfassung Fähigkeit um 30 Prozent erhöht. Mit anderen Kohlenstoff-Nanoröhren, sensibilisiert die Forscher Pflanzen der atmosphärischen Schadstoff Stickstoffmonoxid.

"Pflanzen sind sehr attraktiv als Technologieplattform", Leiter der Studie detaillierte 16 März in der Zeitschrift Nature Materials, sagte Michael Strano, in einer Erklärung. "sie sich selbst reparieren, sie sind ökologisch stabilen außerhalb, sie überleben in rauen Umgebungen und bieten sie ihren eigenen Strom Quelle und Wasserverteilung," sagte Strano, Chemie-Ingenieur am MIT.

Wegweisende Strano und seine Kollegen ein neues Feld nennen sie "Pflanze Nanobionik." "Nano" bezieht sich auf das Ausmaß der Materialien, die in der Größenordnung von einem Millionstel eines Meters, und "bionic" bezieht sich auf den Umgang mit der Natur, Technik zu begeistern. [Top 10 neue Umwelttechnologien]

Superkräften Pflanzen

Die Forscher arbeiteten ursprünglich auf den Aufbau selbstheilende Solarzellen basierend auf Pflanzenzellen, die Licht in chemische Energie in Form von Zucker und anderen Substanzen umwandeln durch einen Prozeß bekannt als Fotosynthese. Der Prozess beruht auf Chloroplasten, die kleinen Energie-Fabriken in Pflanzenzellen.

Strano und sein Team wollten Chloroplasten von Pflanzen zu isolieren und effizienter zu gestalten. Aber wenn Chloroplasten von Pflanzen entfernt werden, beginnen sie, nach ein paar Stunden durch Licht und Sauerstoff Schaden zu vermindern.

Um Chloroplasten gegen diese Schäden zu schützen, die Forscher die Chloroplasten mit winzigen Antioxidans Partikel oder Nanopartikel, die Sauerstoff-Radikale und andere hochreaktive Moleküle schöpfen eingebettet. Um die Nanopartikel zu liefern, beschichtet die Forscher sie in ein hochbrisantes Molekül, das die Partikel dringen in den fetthaltigen Membranen der Chloroplasten erlaubt. Durch Nanopartikel sank die Anzahl der schädlichen Moleküle.

Als nächstes die Forscher winzige Zylinder genannt Kohlenstoff-Nanoröhren in der negativ geladenen DNA beschichtet und in den Chloroplasten eingebettet. Die Nanoröhren funktionierte wie künstliche Antennen, die die Pflanze mehr Licht als üblich zu erfassen erlaubt.

Die Photosynthese in den Chloroplasten mit eingebetteten Nanoröhren lag fast 50 Prozent höher als in isolierten Chloroplasten, die der Nanoröhren fehlte. Wenn die Forscher sowohl antioxidative Nanopartikel und Carbon Nanotubes in den Chloroplasten eingebettet, diese Zellen weiterhin außerhalb der Anlage noch länger funktionieren.

Die Forscher verbessert auch die Energieeffizienz von lebenden Pflanzen. Sie haben Nanopartikel in eine kleine blühende Pflanze Arabidopsis Thaliana, Verbesserung der Photosynthese um 30 Prozent genannt infundiert. Welchen Effekt hat wenn überhaupt, das auf der Anlage Zuckerproduktion ist ein Geheimnis, sagte der Forscher.

Umweltverschmutzung-Sensoren

Strano und seine Kollegen auch einen Weg gefunden, chemische Sensoren, Arabidopsis Thaliana Pflanzen verwandeln mit Kohlenstoff-Nanoröhren, die den Schadstoff Stickstoffmonoxid, zu erkennen, die durch Verbrennung erzeugt wird.

Die Forscher haben bisher Kohlenstoff-Nanoröhren entwickelt, die den explosiven TNT und das Nervengas Sarin, zu erkennen, so dass sie möglicherweise in der Lage, Pflanzen in Sensoren zur Erkennung dieser Toxine bei niedrigen Konzentrationen zu verwandeln. Nanobionic Pflanzen könnte auch verwendet werden, um Pestizide, Pilzinfektionen oder bakterielle Toxine zu überwachen. Darüber hinaus arbeitet das Team nun auf elektronische Materialien in Anlagen integrieren.

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