ریشه گیاهان مخزن ذخیره انرژی می شود - مجله 10 از 10

این گیاهان علاوه بر آنکه به عنوان ابرخازن مبتنی بر ریشه عمل می کنند، سیستم های بیوهیبریدی هستند که فرایندهای زیست شناختی را با قابلیت های الکترونیکی ترکیب می کنند.

این تحقیق در آزمایشگاه ارگانیک الکترونیکس دانشگاه مذکور و براساس تحقیقات پیشین النی استارینیدو انجام شده است. در سال 2015 او وهمکارانش توانستند با افزودن دروهایی از یک پلیمر رسانه به نام PEDOT به گل رز، مدارهای الکتریکی را در آن ایجاد کنند. در مرحله بعدی از مدارها به عنوان ترانزیستورها استفاده شد.

در سال 2017 میلادی محققان یک الیگومر ترکیبی به نام ETE-S به جای پلیمر به گیاه اضافه کردند. این ماده به تشکیل پلیمرهایی در گیاه منجر و آن را به رسانای الکتریسیته ای با قابلیت ذخیره انرژی تبدیل کردند.

استارینیدو در این باره می گوید: ما قبلاً با قلمه های گیاهی کار کرده ایم که می توانستند پلیمرها یا الیگومرهای رسانا را جذب و سازماندهی کنند. با این حال، قلمه های گیاه فقط چند روز زنده می مانند و گیاه دیگر رشد نمی کرد. در این پژوهش تازه از گیاهان دست نخورده استفاده کردیم. برای این منظور از یک گیاه لوبیای معمولی استفاده کردیم که از دانه رشد می کند. ما نشان دادیم وقتی گیاهان با محلولی حاوی الیگومرها آبیاری می شوند، رسانای الکتریکی می شوند.

گیاه لوبیای به کار رفته در آزمایش های این تیم Phaseolus vulgaris نام دارد و الیگومر مزدوج ETE-S موجود در محلول آبیاری را به عنوان بخشی از یک فرآیند طبیعی پلیمریزه می کند. طی فرایند این یک لایه پلیمری رسانا روی ریشه های گیاه ایجاد شد که کل سیستم ریشه را به شبکه ای از رساناها تبدیل کرد. این شبکه رسانا بیش از چهار هفته از نظر الکتریکی فعال باقی ماند.

محققان این گیاه را به عنوان یک ابر خازن به کار گرفتند که طی فرایند شارژ و تخلیه شارژ ریشه های آن به عنوان الکترود عمل می کردند. آنها متوجه شدند گیاه می تواند 100 بار بیشتر از سیستم های پیشین انرژی ذخیره کند. در سیستم های پیشین فقط از ساقه گیاه استفاده می شد. همچنین به نظر می رسد این روش تأثیر کمی بر سلامت گیاه دارد و می توان از سیستم ریشه برای مدتی طولانی تر استفاده کرد.