半機械工廠已接管了馬薩諸塞州技術研究所的實驗室。值得慶幸的是,配備納米管的植物不是敵對的,而科學家使它們只是為渦輪增壓的光合作用賦予了植物。
儘管新的發展聽起來像是從科幻小說中直接提出的東西,但這些“仿生植物”的實際應用既眾多又對人類無限用。
植物是世界生態系統的重要組成部分。他們提供氧氣,食物,建築材料和寶貴的能源。但是,麻省理工學院的科學家們努力使用最先進的納米技術來提高這些植物已經有用的能力。使用納米材料(例如納米管),科學家現在可以增加植物以進行多種應用。這可以包括從創建可以感覺到有害氣體或其他污染物的仿生植物或具有增壓光合功能的植物。
“植物作為技術平台非常有吸引力,”說MIT Carbon P. Dubbs化學工程教授Michael Strano。 “他們自我修復,在外面有環境穩定,在惡劣的環境中生存,並提供自己的電源和水分配。”斯特拉諾還領導進行研究的研究團隊。
設計和創建仿生工廠的團隊出版他們在在線日記中的發現自然材料。在研究過程中,團隊能夠提高其實驗工廠捕獲光多30%的能力。這是通過將碳納米管嵌入植物的葉綠體中來實現的。葉綠體是一種負責光合作用的植物細胞器。
除了增強植物以成為更有效的能源生產者外,科學家還使用另一種類型的碳納米管來增強不同的植物,以便能夠檢測到大氣中一氧化氮的存在。
Giraldo補充說:“有一天,我們可以使用這些碳納米管來實時檢測到一個非常低濃度且難以檢測的信號分子的傳感器。”
吉拉爾多說:“目前,幾乎沒有人在這個新興領域工作。” “這是植物生物學和化學工程納米技術社區的人們的機會,可以在具有巨大潛力的領域共同努力。”
與增強工廠合作的研究人員說,該過程可以用於特定目的。可以修改植物以檢測多種化學物質和化合物,例如細菌毒素,有害真菌,農藥和許多類型的環境污染物。
“這是一個奇妙的證明,表明納米技術如何與合成生物學結合以修飾和增強活生物體的功能 - 在這種情況下為植物,”說波士頓大學生物醫學工程教授詹姆斯·柯林斯(James Collins)。 “作者很好地表明,可以使用自組裝納米顆粒來增強植物的光合作用能力,並用作植物性的生物傳感器和減少壓力。”