Группа ученых из лаборатории органической электроники Университета Линчепинга в Швеции смогла сделать проводник из корневой системы фасоли. На самочувствие растений это никак не влияет — они продолжают цвести и плодоносить как ни в чем не бывало.
Чтобы превратить корни фасоли в электропроводник исследователи поливали растение водным раствором, содержащим олигомер ETE-S, который в процессе метаболизма растения образовывал полимерную электропроводящую пленку на корнях.
«Раньше мы работали со срезанными растениями, которые были способны усвоить проводящие полимеры или олигомеры. Но срезанные стебли продолжают жить только в течение нескольких дней, а само растение больше не растет. В этом новом исследовании мы использовали нетронутые растения, обычные бобовые выращенные из семян. Мы демонстрируем, что эти растения становятся электропроводящими, если поливать их раствором, содержащим олигомеры,» — рассказывает глава исследовательской группы, профессор Элени Ставриниду.
По меньшей мере четыре недели корневая система фасоли сохраняла электропроводящие свойства с проводимостью примерно 10 Сименсов на сантиметр.
Органическая батарейка
Ученые также попробовали использовать корни не только для передачи, но и для хранения энергии. Они создали суперконденсатор, в котором корни фасоли работали как электроды во время зарядки и использования обычной литий-ионной батареи. Эксперимент признали успешным: суперконденсатор работал устойчиво и мог накапливать в 100 раз больше энергии, чем в аналогичных опытах использования растений в качестве аккумуляторов. На фасоли это опять же никак не сказалось — только корневая растения система стала более сложной.
Такой способ хранения энергии одновременно гораздо более экологичный и дешевый — для создания фасолевых аккумуляторов нет необходимости добывать литий и кобальт, они также не нуждаются в дорогостоящей переработке. Все что нужно — это целлюлоза (за которую отвечают корни растений) и электропроводящий полимер.
Результаты исследования также помогут ученым в создании биогибридных систем, то есть основанных на сочетании лучших свойств живых систем и новейших разработок в области техники. «Электрические» корни в будущем помогут наладить беспрепятственную передачу информации и энергии между электроникой и биологическими системами.
Нужно больше лития! Бум электротранспорта приводит к новым экологическим проблемам
