¿Olvidó regar esa planta en su escritorio nuevamente? Es posible que pronto pueda enviar un SOS.
Los ingenieros del MIT han creado sensores que pueden imprimirse en las hojas de las plantas y revelar cuándo las plantas están experimentando una escasez de agua. Este tipo de tecnología no solo podría salvar las plantas de interior descuidadas sino, lo que es más importante, advertir a los agricultores cuando sus cultivos están enpeligro, dice Michael Strano, el profesor de Ingeniería Química Carbon P. Dubbs en el MIT y autor principal del nuevo estudio.
"Este parece ser el primer indicador de sequía que tenemos para las aplicaciones agrícolas", dice Strano. "Es difícil obtener esta información de otra manera. Puede colocar sensores en el suelo, o puede hacer imágenes satelitales y mapeo, pero nunca se sabe qué detecta una planta en particular como potencial hídrico "
Strano ya ha comenzado a trabajar con un gran productor agrícola para desarrollar estos sensores para su uso en cultivos, y cree que la tecnología también podría ser útil para los jardineros y agricultores urbanos. También podría ayudar a los investigadores a desarrollar nuevas formas de diseñar resistentes a la sequíaplantas, dice.
Volodymyr Koman, un postdoc del MIT, es el autor principal del artículo, que aparece en la edición en línea del 8 de noviembre de la revista Laboratorio en un chip .
sensores imprimibles
Cuando el suelo se seca, las plantas retrasan su crecimiento, reducen la actividad fotosintética y sufren daños en sus tejidos. Algunas plantas comienzan a marchitarse, pero otras no muestran signos visibles de problemas hasta que ya han experimentado un daño significativo.
El nuevo sensor MIT aprovecha los estomas de las plantas: pequeños poros en la superficie de una hoja que permiten que el agua se evapore. A medida que el agua se evapora de la hoja, la presión del agua en la planta cae, lo que le permite extraer agua desuelo a través de un proceso llamado transpiración.
Los biólogos de plantas saben que los estomas se abren cuando se exponen a la luz y se cierran en la oscuridad, pero la dinámica de esta apertura y cierre se ha estudiado poco porque no ha habido una buena manera de medirlos directamente en tiempo real.
"La gente ya sabía que los estomas responden a la luz, a la concentración de dióxido de carbono, a la sequía, pero ahora hemos podido monitorearla continuamente", dice Koman. "Los métodos anteriores no pudieron producir este tipo de información".
Para crear su sensor, los investigadores del MIT utilizaron una tinta hecha de nanotubos de carbono, pequeños tubos huecos de carbono que conducen la electricidad, disueltos en un compuesto orgánico llamado dodecil sulfato de sodio, que no daña los estomas. Esta tinta puede serimpreso a través de un poro para crear un circuito electrónico. Cuando el poro está cerrado, el circuito está intacto y la corriente se puede medir conectando el circuito a un dispositivo llamado multímetro. Cuando el poro se abre, el circuito se rompe y la corriente se detienefluyendo, lo que permite a los investigadores medir, con mucha precisión, cuando un solo poro está abierto o cerrado.
Al medir esta apertura y cierre durante unos días, en condiciones normales y secas, los investigadores descubrieron que pueden detectar, en dos días, cuando una planta experimenta estrés hídrico. Descubrieron que los estomas tardan unos siete minutos en abrirsedespués de la exposición a la luz y 53 minutos para cerrar cuando cae la oscuridad, pero estas respuestas cambian durante condiciones secas. Cuando las plantas se ven privadas de agua, los investigadores encontraron que los estomas tardan un promedio de 25 minutos en abrirse, mientras que la cantidad de tiempo para los estomaspara cerrar cae a 45 minutos.
alerta de sequía
Para este estudio, los investigadores probaron los sensores en una planta llamada lirio de la paz, que eligieron en parte porque tiene estomas grandes. Para aplicar la tinta a las hojas, los investigadores crearon un molde de impresión con un canal microfluídico. Cuandoel molde se coloca en una hoja, la tinta que fluye a través del canal se deposita en la superficie de la hoja.
El equipo del MIT ahora está trabajando en una nueva forma de aplicar los circuitos electrónicos simplemente colocando una pegatina en la superficie de la hoja. Además de los productores agrícolas a gran escala, los jardineros y los agricultores urbanos pueden estar interesados en dicho dispositivo, los investigadoresproponer.
"Podría tener grandes implicaciones para la agricultura, especialmente con el cambio climático, donde tendrá escasez de agua y cambios en las temperaturas ambientales", dice Koman.
En un trabajo relacionado, el laboratorio de Strano está explorando la posibilidad de crear conjuntos de estos sensores que podrían usarse para detectar luz y capturar imágenes, al igual que una cámara.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Anne Trafton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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