Los investigadores de la Universidad de Linköping en Suecia han creado circuitos electrónicos analógicos y digitales dentro de las plantas vivas. El grupo del Laboratorio de Electrónica Orgánica LOE, bajo el liderazgo del profesor Magnus Berggren, ha utilizado el sistema vascular de rosas vivas para construircomponentes de circuitos electrónicos.
El artículo presentado en la revista Avances científicos muestra cables, lógica digital e incluso muestra elementos, fabricados dentro de las plantas, que podrían desarrollar nuevas aplicaciones para la electrónica orgánica y nuevas herramientas en la ciencia de las plantas.
Las plantas son organismos complejos que dependen del transporte de señales iónicas y hormonas para realizar las funciones necesarias. Sin embargo, las plantas operan en una escala de tiempo mucho más lenta, lo que dificulta la interacción y el estudio de las plantas. El aumento de las plantas con funcionalidad electrónica permitiría combinarseñales eléctricas con los propios procesos químicos de la planta. Controlar e interactuar con las rutas químicas en las plantas podría allanar el camino a las células de combustible basadas en fotosíntesis, sensores y reguladores de crecimiento, y dispositivos que modulan las funciones internas de las plantas.
"Anteriormente, no teníamos buenas herramientas para medir la concentración de varias moléculas en plantas vivas. Ahora podremos influir en la concentración de las diversas sustancias en la planta que regulan el crecimiento y el desarrollo. Aquí, veo grandes posibilidadespara aprender más ", dice Ove Nilsson, profesor de biología de reproducción de plantas y director del Centro de Ciencias de las Plantas de Umeå, así como coautor del artículo.
La idea de colocar la electrónica directamente en los árboles para la industria del papel se originó en la década de 1990 mientras el equipo de LOE en la Universidad de Linköping estaba investigando la electrónica impresa en papel. Los primeros esfuerzos para introducir la electrónica en las plantas fueron intentados por el profesor asistente Daniel Simon, líder deEl equipo de bioelectrónica de LOE y el profesor Xavier Crispin, líder del equipo de dispositivos de estado sólido de LOE, pero la falta de fondos de inversores escépticos detuvo estos proyectos.
Gracias al dinero de investigación independiente de la Fundación Knut y Alice Wallenberg en 2012, el profesor Berggren pudo reunir un equipo de investigadores para reiniciar el proyecto. El equipo intentó muchos intentos de introducir polímeros conductores a través de tallos de rosa. Solo un polímero, llamadoPEDOT-S, sintetizado por el Dr. Roger Gabrielsson, se ensambló con éxito dentro de los canales del xilema como cables conductores, al tiempo que permitió el transporte de agua y nutrientes. El Dr. Eleni Stavrinidou utilizó el material para crear cables largos 10 cm en el xilema.canales de la rosa. Al combinar los cables con el electrolito que rodea estos canales, fue capaz de crear un transistor electroquímico, un transistor que convierte las señales iónicas en salida electrónica. Usando los transistores de xilema, también demostró la función de puerta lógica digital.
El Dr. Eliot Gómez usó métodos comunes en biología vegetal - infiltración al vacío - para infundir otra variante PEDOT en las hojas. El polímero infundido formó "píxeles" de células electroquímicas divididas por las venas. El voltaje aplicado hizo que el polímero interactuara conlos iones en la hoja, que luego cambian el color del PEDOT en un dispositivo similar a una pantalla, que funciona de manera similar a las pantallas impresas en rollo fabricadas en Acreo Swedish ICT en Norrköping.
Estos resultados son pasos iniciales para fusionar los diversos campos de la electrónica orgánica y la ciencia de las plantas. El objetivo es desarrollar aplicaciones para la energía, la sostenibilidad ambiental y nuevas formas de interactuar con las plantas. El profesor Berggren visualiza el potencial para un campo completamente nuevo deinvestigación:
"Hasta donde sabemos, no hay resultados de investigación publicados previamente con respecto a la electrónica producida en plantas. Nadie ha hecho esto antes", dice.
El profesor Berggren agrega: "Ahora realmente podemos comenzar a hablar de 'plantas de energía': podemos colocar sensores en las plantas y usar la energía formada en la clorofila, producir antenas verdes o producir nuevos materiales. Todo ocurre naturalmente, y nosotrosusar los sistemas únicos y muy avanzados de las plantas "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Linköping . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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