科学家教会菠菜“发送”电子邮件

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  据外媒报道,这听起来可能像是未来科幻电影中的场景,但科学家们已经成功设计出能发送电子邮件的菠菜植物。来自美国麻省理工学院(MIT)的工程师们通过纳米技术将菠菜转化成能探测爆炸物的传感器,这些植物则通过无线的方式将这些信息反馈给科学家。

  当菠菜根部检测到地下水中含有硝基芳烃(一种经常在地雷等爆炸物中发现的化合物)时,植物叶子中的碳纳米管就会发出信号。之后红外线摄像机会读取信号并向科学家发送电子邮件提醒他们。

  这个实验是一个更广泛研究领域的一部分,该领域涉及到将电子元件和系统改造成植物。这项技术被叫做“植物纳米仿生”,其能有效地赋予植物以新的能力。

  领导这项研究的Michael Strano教授指出,植物是非常优秀的分析化学家,它们在土壤中拥有一个广泛的根系网络,不断对地下水进行取样并拥有一种将水输送到树叶中的自我供能方式。另外他还补充道:“这是我们如何克服植物和人类沟通障碍的一次新颖展示。”

  虽然这项实验的目的是探测爆炸物,但Strano和其他科学家认为,它可以用来帮助警告研究人员污染和其他环境状况。

  由于植物从周围环境中吸收了大量的数据,所以它们处于监测生态变化的理想位置。

  Strano在植物纳米生物研究的早期阶段利用纳米粒子让植物成为污染物的传感器。通过改变植物的光合作用方式使其能检测一氧化氮--一种由燃烧引起的污染物。

  “植物对环境的反应非常灵敏。它们早在我们之前就知道会发生干旱。它们可以检测土壤和水势性质的微小变化。如果我们能够利用这些化学信号通路则就可以获取大量信息,”Strano说道。

  当菠菜没有为给研究人员发邮件忙碌的时候,它似乎也掌握着为燃料电池有效供电的关键。

  科学家们发现,当菠菜转化成纳米碳片时可以作为一种催化剂以帮助提高金属-空气电池和燃料电池的效率。

  金属-空气电池是锂离子电池的一种更节能的替代品,锂离子电池通常用于智能手机等商业产品。

  而菠菜之所以被选中是因为它富含铁和氮,这两种元素是化合物中起到催化剂作用的重要元素。研究人员必须对菠菜进行清洗、榨汁并磨成粉末然后将其从可食用的形态转化为适合这一过程的纳米薄片。

  “我们测试的方法可以从菠菜中生产出高活性碳基催化剂,菠菜是一种可再生生物质。事实上,我们相信它在活性和稳定性方面都优于商用铂催化剂,”领导这一研究的Shouzhong Zou教授说道。

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