Nieuwe High-Tech Planten Kunnen Bommen Of Chemische Wapens Opsporen

{h1}

Met behulp van nanotechnologie maken onderzoekers planten nog nuttiger door ze om te zetten in super-energieproducenten of sensoren voor explosieven.

Onderzoekers zijn begonnen met het engineeren van fabrieken om meer ladingen energie te produceren of vervuiling en zelfs explosieven waar te nemen.

In een nieuwe studie voegden onderzoekers kleine structuren genaamd koolstofnanobuisjes in in de energieproducerende fabrieken van planten, waardoor hun lichtopnamevermogen met 30 procent toenam. Met behulp van andere koolstofnanobuisjes maakten de onderzoekers planten gevoelig voor het atmosferische verontreinigende stikstofmonoxide.

"Planten zijn zeer aantrekkelijk als technologieplatform", zei Michael Strano, leider van het onderzoek, op 16 maart in Nature Materials, in een verklaring. "Ze repareren zichzelf, ze zijn buiten de omgeving stabiel, ze overleven in ruwe omgevingen en ze voorzien in hun eigen stroombron en waterverdeling," zei Strano, een chemisch ingenieur bij MIT.

Strano en zijn collega's zijn baanbrekend op een nieuw gebied dat ze 'plant nanobionics' noemen. "Nano" verwijst naar de schaal van de materialen, die in de orde van één miljardste van een meter zijn, en "bionisch" verwijst naar het gebruik van de natuur om techniek te inspireren. [Top 10 opkomende milieutechnologieën]

Superkrachtige planten

De onderzoekers waren oorspronkelijk bezig met het bouwen van zelfherstellende zonnecellen op basis van plantencellen, die licht omzetten in chemische energie, in de vorm van suikers en andere verbindingen, door een proces dat bekend staat als fotosynthese. Het proces is gebaseerd op chloroplasten, de kleine energiefabrieken in plantencellen.

Strano en zijn team wilden chloroplasten isoleren van planten en ze efficiënter maken. Maar als chloroplasten worden verwijderd uit planten, beginnen ze na enkele uren te degraderen door licht- en zuurstofschade.

Om chloroplasten te beschermen tegen deze schade, hebben de onderzoekers de chloroplasten ingesloten met minuscule antioxidanten of nanodeeltjes, die zuurstofradicalen en andere zeer reactieve moleculen opzuigen. Om de nanodeeltjes te bezorgen, bedekten de onderzoekers ze in een sterk geladen molecuul waardoor de deeltjes de vette membranen van de chloroplasten konden binnendringen. Als gevolg van de nanodeeltjes kelderde de hoeveelheid schadelijke moleculen.

Vervolgens deklaagden de onderzoekers minuscule cilinders genaamd koolstofnanobuisjes in negatief geladen DNA en voegden ze in de chloroplasten. De nanobuisjes werkten als kunstmatige antennes waardoor de plant meer licht kon opvangen dan normaal.

De snelheid van fotosynthese in de chloroplasten met ingebedde nanobuizen was bijna 50 procent groter dan in geïsoleerde chloroplasten die de nanobuisjes ontbeerde. Toen de onderzoekers zowel antioxidant-nanodeeltjes als koolstofnanobuizen in de chloroplasten hadden ingebed, bleven deze cellen nog langer buiten de plant functioneren.

De onderzoekers hebben ook de energie-efficiëntie van levende planten verbeterd. Ze injecteerden nanodeeltjes in een kleine bloeiende plant genaamd Arabidopsis thaliana, het verbeteren van de fotosynthese met 30 procent. Wat voor effect dit heeft op de suikerproductie van de plant is een mysterie, aldus de onderzoekers.

Vervuilingssensoren

Strano en zijn collega's vonden ook een manier om de Arabidopsis thaliana planten in chemische sensoren, met behulp van koolstof nanobuizen die het verontreinigende stikstofmonoxide, dat wordt geproduceerd door verbranding detecteren.

De onderzoekers hebben eerder koolstofnanobuisjes ontwikkeld die het explosieve TNT en het zenuwgas sarin detecteren, zodat ze planten in sensoren kunnen veranderen om deze toxinen in lage concentraties te detecteren. Nanobionische planten kunnen ook worden gebruikt voor het bewaken van pesticiden, schimmelinfecties of bacteriële toxines. Daarnaast werkt het team nu aan de integratie van elektronische materialen in fabrieken.

Volg Tanya Lewis op tjilpen en Google+. Volg ons @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: 3000+ Common English Words with Pronunciation.




Onderzoek


Hoe Stethoscopen Werken
Hoe Stethoscopen Werken

Infographic: The Geology Of Yellowstone
Infographic: The Geology Of Yellowstone

Science Nieuws


Aspirine Vermindert Het Risico Op Darmkanker, Stelt De Studie Voor
Aspirine Vermindert Het Risico Op Darmkanker, Stelt De Studie Voor

Oude Chinese Remedie Kan Werken Voor Griep
Oude Chinese Remedie Kan Werken Voor Griep

Wat Lief! Dinosaurussen Zijn Misschien Toch Wel Warmbloedig Geweest
Wat Lief! Dinosaurussen Zijn Misschien Toch Wel Warmbloedig Geweest

Tornado Cluster Sizes Skyrocket, En Niemand Weet Waarom
Tornado Cluster Sizes Skyrocket, En Niemand Weet Waarom

Parasite'S Virus Pakt Een Ziekteverwekkende Perforator In
Parasite'S Virus Pakt Een Ziekteverwekkende Perforator In


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com