Fordelene med spinat er nesten for mange til å liste. Den er full av næringsstoffer, inkludert vitamin K, vitamin A og folsyre. Det har fiber, omega-3 fettsyrer. Og den er spiselig tilberedt eller rå, i en salat eller en smoothie. Men en uventet fordel? Ny spinat konstruert med mikroskopiske karbon nanorør hjelper MIT-forskere med å oppdage eksplosiver som landminer.
Forskerne brukte en teknikk som kalles vaskulær infusjon for å plassere eksplosjonsfølsomme karbon nanorør i lagene på planten som utfører fotosyntese, ifølge en pressemelding. Hvis anlegget trekker opp vann som inneholder eksplosiver, endres fluorescensen i nanorørene, noe som kan oppdages av et infrarødt kamera som trådløst videresender informasjonen. Forskerne beskriver prosessen i en artikkel som nylig ble publisert i tidsskriftet Nature Materials.
Sarah Kaplan ved The Washington Post rapporterer at forskerne testet ideen sin ved å introdusere karbon nanorør i spinatplantenes vannforsyning. Disse spesialkonstruerte nanorørene kan oppdage den eksplosive klassen av forbindelser, kjent som nitroaromatics, som, når de er til stede, endrer rørens fluorescens. Til sammenligning innebygde forskerne nanorør som ikke oppdager eksplosiver, noe som gir plantene en baseline fluorescens. I løpet av ti minutter endret det infrarøde lyset som ble sendt ut av spinaten, noe som indikerer tilstedeværelsen av nitroaromatika.
“Disse sensorene gir sanntidsinformasjon fra anlegget. Det er nesten som å ha anlegget til å snakke med oss om miljøet de er i, sier Min Hao Wong, hovedfagsstudent ved MIT og hovedforfatter av studien, i pressemeldingen.
Medforfatter av studien Michael Strano forteller Edd Gent på LiveScience også forklarer at planter er i nærheten av perfekte miljøskjermer. "Et anlegg kan overvåke sitt eget miljø for skadedyrsangrep, skader, tørke, " sier han. "De er veldig følsomme lesere av sin egen fysiologi, og vi er interessert i å utvide denne tilnærmingen og utnytte plantenes egne komplekse signalveier."
Sprengstoff er ikke det eneste nanorørene kan oppdage. De kan stilles inn for å finne Sarin-gass, hydrogenperoksid og andre miljøgifter. Den eksplosjonsdetekterende spinaten er et bevis på konseptet, og teamet mener metoden kan fungere med mange andre planter og kjemikalier.
"Vårt papir beskriver hvordan man kan konstruere planter som dette for å oppdage praktisk talt hva som helst, " sier Strano til BBC. ”Anleggene kan brukes til forsvarsapplikasjoner, men også til å overvåke offentlige rom for terrorrelaterte aktiviteter, siden vi viser både vann og luftbåren deteksjon. Slike planter kan brukes til å overvåke sivering av grunnvann fra nedgravde ammunisjon eller avfall som inneholder nitroaromater. "
Raffaele Di Giacomo, nanobionikkforsker ved ETH Zurich som ikke var involvert i studien, forteller til Gent at han ser en dag da planter i hjemmene våre vil kunne oppdage temperatur, fuktighet, oksygennivå og miljøgifter og sende informasjonen direkte til smarttelefonene våre .
Wong har allerede startet et selskap som heter Plantea med håp om å kommersialisere teknologien etter hvert.
