Преимущества шпината почти слишком многочисленны, чтобы перечислять. Он полон питательных веществ, в том числе витамина К, витамина А и фолиевой кислоты. Там есть клетчатка, омега-3 жирные кислоты. И это съедобные приготовленные или сырые, в салате или смузи. Но одно неожиданное преимущество? Новый шпинат, созданный с помощью микроскопических углеродных нанотрубок, помогает исследователям Массачусетского технологического института обнаруживать взрывчатые вещества, такие как мины.
Согласно пресс-релизу, исследователи использовали технику, называемую сосудистую инфузию, для помещения чувствительных к взрыву углеродных нанотрубок в слои растения, которые выполняют фотосинтез. Если растение забирает воду, содержащую взрывчатые вещества, флуоресценция нанотрубок изменяется, что можно обнаружить с помощью инфракрасной камеры, которая передает информацию по беспроводной сети. Исследователи описывают этот процесс в недавно опубликованной статье в журнале Nature Materials.
Сара Каплан из The Washington Post сообщает, что исследователи проверили свою идею, внедрив углеродные нанотрубки в водоснабжение шпинатных заводов. Эти специально сконструированные нанотрубки могут обнаруживать взрывоопасный класс соединений, известных как нитроароматические, которые, когда присутствуют, изменяют флуоресценцию трубок. Для сравнения, исследователи также внедрили нанотрубки, которые не обнаруживают взрывчатые вещества, давая растениям базовую флуоресценцию. В течение десяти минут инфракрасный свет, испускаемый шпинатом, изменился, указывая на присутствие нитроароматических соединений.
«Эти датчики дают информацию в режиме реального времени с завода. Это похоже на то, как завод говорит с нами об окружающей среде, в которой он находится », - говорит Мин Хао Вонг, аспирант MIT и ведущий автор исследования, в пресс-релизе.
Соавтор исследования Майкл Страно рассказывает, что Эдд Гент из LiveScience также объясняет, что растения - почти идеальные мониторы окружающей среды. «Растение может контролировать собственную среду на предмет заражения вредителями, повреждения, засухи», - говорит он. «Они очень чувствительные читатели своей собственной физиологии, и мы заинтересованы в расширении этого подхода и использовании собственных сложных сигнальных путей растений».
Взрывчатка не единственное, что могут обнаружить нанотрубки. Их можно настроить, чтобы найти зарин, перекись водорода и другие загрязнители. Обнаруживший взрывчатку шпинат является доказательством концепции, и команда считает, что этот метод может работать со многими другими растениями и химикатами.
«В нашей статье рассказывается, как можно сконструировать такие заводы, чтобы обнаружить практически все, - рассказывает Страно BBC. «Эти установки можно использовать как для оборонных целей, так и для мониторинга общественных мест на предмет действий, связанных с терроризмом, поскольку мы показываем обнаружение как в воде, так и в воздухе. Такие растения могут быть использованы для мониторинга просачивания подземных вод из захороненных боеприпасов или отходов, содержащих нитроароматические соединения ».
Раффаэле Ди Джакомо, исследователь нанобионики в ETH Zurich, который не принимал участия в исследовании, рассказывает Генту, что он видит день, когда растения в наших домах смогут определять температуру, влажность, уровни кислорода и загрязняющих веществ и отправлять информацию непосредственно на наши смартфоны,
Вонг уже основал компанию Plantea с надеждой в конечном итоге коммерциализировать технологию.
