Учёные научили корни фасоли проводить электричество

Шведские учёные из Линчепингского университета обнаружили, что если поливать фасоль раствором, содержащим олигомеры, то её корни становятся электропроводными. Таким образом их можно использовать для создания экологически чистых аккумуляторов и функциональных композитных материалов.

Ещё в 2015 году доктор Элени Ставриниду (на фото слева) в ходе экспериментов в Лаборатории органической электроники обнаружила, что сосудистая ткань роз впитывает полимер PEDOT и образует электрические проводники — это сделало возможным использовать цветы для создания электросхем. Ещё через два года тот же эффект был обнаружен при обработке растений сопряжённым олигомером ETE-S. А в этом году технологию практически довели до совершенства.

От черенков к неповреждённым растениям

«Ранее мы работали с черенками растений, однако они жили всего в течение нескольких дней, и растение переставало расти, — говорит Ставринид. В новом исследовании мы использовали пророщенную из семян фасоль обыкновенную и показали, что растения становятся электропроводными, когда их поливают раствором, содержащим олигомеры».

Олигомер ETE-S, которым полили фасоль, полимеризовался в растении и образовал на его корнях плёнку, которая заставила всю корневую систему функционировать как сеть проводников. Такие свойства сохранялись за растением в течение четырёх недель, при этом проводимость составляла приблизительно 10 Сименс на сантиметр.

Накопление энергии

В процессе эксперимента учёные исследовали возможность использования корней для хранения энергии и построили аккумулятор, в котором корни функционировали в качестве электродов.

«Суперконденсаторы на основе проводящих полимеров и целлюлозы могут рассматриваться как экологически чистая альтернатива для хранения энергии, которая является одновременно дешёвой и масштабируемой», — отметила Ставриниду.

Фасоль с электропроводными корнями (тёмного цвета)

Аккумулятор на основе корней работал хорошо и мог накапливать в 100 раз больше энергии, чем в предыдущих экспериментах с аккумуляторами из стеблей роз. При этом такое использование корней не мешало растению жить и цвести.

«Растение развивает более сложную корневую систему, но в остальном не страдает: оно продолжает расти и производить бобы», — уверяет Ставриниду.

Значение открытия

Результаты исследования Ставриниду и её коллеги из ряда европейских научных центров опубликовали в журнале Materials Horizons. Линчепингский университет отмечает, что работа имеет большое значение не только для разработки устойчивых систем хранения энергии, но и для разработки новых биогибридных систем, таких как функциональные материалы и композиты.

«Электронные корни также являются важным вкладом в развитие бесперебойной связи между электронными и биологическими системами», — считают в университете.

Поделись
RU / ENG