Si coloca una planta de interior junto a una ventana soleada, puede notar que las hojas se inclinan hacia la luz. Las plantas no tienen cerebro, por lo que la gran mayoría del movimiento está controlado por la interacción de la luz y el líquido dentro de las células vegetales,dice Demetri Psaltis, decano de la Escuela de Ingeniería y director del Laboratorio de Óptica de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suiza.
Psaltis y sus colegas han publicado un nuevo artículo en la revista APL Photonics , de AIP Publishing, que destaca ejemplos de los llamados optofluídicos en plantas. Los optofluídicos combinan sistemas ópticos, que responden y controlan la luz, con sistemas microfluídicos, que mueven fluidos a través de pequeños canales. Psaltis, quien ayudó a lanzar el campo de optofluídicos conun artículo de 2006 en la revista Nature, dice que espera llamar la atención de la comunidad óptica sobre la fisiología de las plantas.
"Me fascinó cómo las plantas usan microfluídica y óptica para moverse, cambiar de color y bombear agua", dijo Psaltis. "Esperamos que al escribir este documento sirva de inspiración para nuevas ideas en dispositivos optofluídicos".
Psaltis y sus colegas se sumergieron en la literatura científica sobre plantas y eligieron cinco interacciones luz / fluido para resaltar. Exploraron la fotosíntesis, el proceso que usan las plantas para convertir la luz solar en azúcar. También examinaron la literatura reciente sobre el movimiento decloroplastos, que son los pequeños orgánulos de las plantas que contienen el pigmento fotosintético verde clorofila.
Además de producir combustible, las plantas también usan la luz para mover grandes cantidades de agua. Psaltis dice que estaba más sorprendido e inspirado por cómo las plantas succionan el agua del suelo, controlan su temperatura y evitan que se sequen.
"La planta en realidad no optimiza la conversión de la luz en azúcar", dijo Psaltis. "En un árbol, por ejemplo, la mayor parte de la energía se usa para calentar y evaporar agua".
El proceso de evaporación extrae agua del suelo hacia las hojas del árbol, donde juega un papel importante en la fotosíntesis.
Por la noche, cuando la fotosíntesis se apaga, muchas plantas conservan el agua cerrando los poros de sus hojas llamados estomas. Los estomas son otro ejemplo de un sistema optofluídico. La luz solar impulsa un flujo de iones a través de las membranas en los estomas, lo que a su vez produce líquidofluir hacia las celdas y se abren.
Psaltis dijo que su propia investigación se ha visto afectada por lo que aprendió mientras escribía el APL Photonics papel. Ahora está observando más de cerca cómo las membranas controlan el flujo de fluidos y cómo podrían usarse en dispositivos optofluídicos.
El documento destaca solo una pequeña fracción de la investigación de plantas existente. Psaltis dijo que espera que otros estén motivados para profundizar en la reserva de conocimiento.
"Hay una gran cantidad de literatura sobre fisiología de las plantas que los tecnólogos podrían ver", dijo.
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Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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