Транзистор з троянди. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Транзистор з троянди

01.12.2015

Живий організм, у якого його власні тканини з клітин доповнені штучними матеріалами, який наполовину складається з дротів та мікросхем – звичайний персонаж фантастичних фільмів та книг. І, незважаючи на успіхи у створенні протезів, незважаючи на успіхи нейробіологів, які намагаються налагодити контакт між електронікою та мозком, все-таки здається, що такі біонічні істоти, якщо й виникнуть, то у дуже віддаленому майбутньому. Проте, як повідомляють дослідники з Університету Лінчепінга Магнус Берггрен (Magnus Berggren) та його колеги, їм вдалося виростити троянду-кіборга, у якої можна за допомогою електричного сигналу змінювати колір листя.

Вихідна ідея, що виникла в лабораторії Берггрена майже 15 років тому, полягала в тому, щоб "підслухати" біохімічні процеси, що відбуваються в рослині, і, наскільки можна, навчитися управляти ними. Тут, звичайно, можна згадати генну інженерію, яка дозволяє втручатися в генетичну програму організму, включати або вимикати ті чи інші гени, домагаючись потрібного фізіологічного ефекту в потрібний час. Успіхи генної інженерії важко переоцінити, і особливо великі вони саме з рослинами, з якими простіше працювати і геном якого витримує досить сильні струси. Однак у Швеції перспективи у генетично модифікованих рослин - якщо говорити про їхнє практичне застосування в сільському господарстві - набагато скромніші, ніж, наприклад, у США. Тож дослідники задумалися про те, що може стати альтернативою генноінженерним методам, і в результаті вирішили створити не генномодифіковану, а електронну рослину.

Завдання полягало в тому, щоб забезпечити рослинний організм проводами, так би мовити, без операції, щоб вони формувалися самі прямо на місці. Для цього слід знайти такий полімер, який був би, по-перше, біосумісний, по-друге, розчинявся б у воді, по-третє, дозволяв би реєструвати те, що відбувається всередині рослини, і посилати сигнали всередину нього. З розчину молекули-мономіри піднімалися б по рослинних судинах і полімеризовувались в них, формуючи ті самі дроти, які пронизували б всю рослину, від коріння до листя. Було перепробовано понад дванадцять органічних речовин, проте все закінчувалося або закупоркою кореневої системи, або молекули, потрапивши в троянду, не збиралися в провідні структури. Зрештою, автори роботи зупинилися на PEDOT-S:H, розчинному у воді органічному з'єднанні, яке використовують у електроніці, що друкується.

Піднімаючись по судинній системі рослини, молекули PEDOT-S:H втрачали атом водню, і за рахунок атома сірки, що звільнився, формували полімерні ланцюжки довжиною 10 см. За допомогою золотих електродів, приєднаних до троянди, вдалося показати, що рослина працює як транзистор, і що його робочі характеристики цілком можна порівняти з тими, які демонструє простий транзистор, зібраний лише з молекул полімеру. В іншому досвіді за допомогою вакуумної установки розчином PEDOT з целюлозними нановолокнами просочували листя живих, незрізаних троянд - в результаті дослідники змогли змінювати колір листя (не пелюсток!) у синьо-зеленому діапазоні, подаючи струм різної напруги. (Варто ще наголосити, що тут органічна електроніка формувалася не від коріння через стебло, а прямо в листі.) Результати експериментів опубліковані в Science Advances.

Самі конструктори "троянди-кіборга" вважають, що їхні експерименти послужать основою для подальших досліджень, і що в перспективі за допомогою подібних органічних проводів можна буде регулювати гормональне тло в сільськогосподарських культурах, стимулюючи зростання, плодючість і т. д. Звичайно, можна запитати себе Як така операція позначається на самій рослині, і чи не загине вона раніше терміну через присутність у собі органічної електроніки.

Однак, за словами Магнуса Берггрена, піддослідні рослини, з якими ставили досліди щодо зміни кольору листя, все ще живі, і листя поки що при них. І все ж таки не можна скидати з рахунку думку скептиків, які вважають, що перед нами "лише" видатний витвір мистецтва, що не має практичних перспектив, і, так чи інакше, таким електронним рослинам ще доведеться довести свої переваги перед генетично модифікованими.

<< Назад: Платформа MediaTek LinkIt Smart 7688 01.12.2015

>> Вперед: Робот на підніжному кормі 30.11.2015

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Імплантований стимулятор мозку 30.04.2024

В останні роки наукові дослідження в галузі нейротехнологій зробили величезний прогрес, відкриваючи нові обрії для лікування різних психіатричних та неврологічних розладів. Одним із значних досягнень стало створення найменшого імплантованого стимулятора мозку, представленого лабораторією Університету Райса. Цей новаторський пристрій, який отримав назву Digitally Programmable Over-brain Therapeutic (DOT), обіцяє революціонізувати методи лікування, забезпечуючи більше автономії та доступності для пацієнтів. Імплантат, розроблений у співпраці з Motif Neurotech та клініцистами, запроваджує інноваційний підхід до стимуляції мозку. Він живиться через зовнішній передавач, використовуючи магнітоелектричну передачу енергії, що виключає необхідність дротів та великих батарей, типових для існуючих технологій. Це робить процедуру менш інвазивною та надає більше можливостей для покращення якості життя пацієнтів. Крім застосування у лікуванні резист ...>>

Сприйняття часу залежить від того, на що людина дивиться 29.04.2024

Дослідження у галузі психології часу продовжують дивувати нас своїми результатами. Нещодавні відкриття вчених з Університету Джорджа Мейсона (США) виявилися дуже примітними: вони виявили, що те, на що ми дивимося, може сильно впливати на наше відчуття часу. У ході експерименту 52 учасники проходили серію тестів, оцінюючи тривалість перегляду різних зображень. Результати були дивовижні: розмір і деталізація зображень значно впливали на сприйняття часу. Більші і менш захаращені сцени створювали ілюзію уповільнення часу, тоді як дрібні та більш завантажені зображення викликали відчуття його прискорення. Дослідники припускають, що візуальний безлад чи перевантаження деталями можуть утруднити наше сприйняття навколишнього світу, що у свою чергу може призвести до прискорення сприйняття часу. Таким чином було доведено, що наше сприйняття часу тісно пов'язане з тим, що ми дивимося. Більші і менш ...>>

Випадкова новина з Архіву

Яйця та помідори для автозапчастин 19.08.2019

Професорка Університету штату Огайо Катріна Корніш оголосила про початок експерименту, в ході якого вивчать можливість використання яєчної шкаралупи та шкірки томатів для виробництва автомобільних запчастин. На думку вчених, ці матеріали можуть замінити частину технічного вуглецю, яка зараз застосовується при випуску гумових виробів.

"Мене вразило те, наскільки жорстка шкірка у помідорів, що дозволяє їм зберігати свою форму навіть тоді, коли поверх одного томату навалені сотні інших. Те саме і з яйцями - їхня шкаралупа витримує величезний тиск. Ці властивості - те, що потрібно для автомобільних запчастин", - наголосила Корніш.

В даний час підготовлені університетом рецептури гумової суміші з використанням яєчних та томатних відходів проходять випробування у партнерів проекту. Ними вже стали американська компанія Tenneco, яка випускає автокомплектуючі, а також один неназваний автовиробник.

Це вже не перший випадок використання натуральних матеріалів у деталях для машин. Наприклад, оболонка горіха кешью і одержане з неї олія входить до складу більшості гальмівних колодок.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт