علماء وباحثون يبتكرون نباتات الكترونية

رمز الخبر: ۳۲۳۳۱

تأريخ: 10 January 2016 - 20:06

ابتكر باحثون سويديون ، دوائر تناظرية والكترونيات رقمية داخل نباتات حية. استخدموا خلالها نظام تحليل أوعية ورود حية لبناء المكونات الأساسية للدوائر الالكترونية.

اذ ان تضخم النباتات بوظيفة الكترونية تجعل من الممكن الجمع بين الاشارات الكهربائية مع العمليات الكيميائية الخاصة للنبات.

فالنباتات كائنات حية معقدة تعتمد على نقل اشارات أيونية وافرازات صمغية صنعية تعمل عمل الهورمون لتزيد من نشاط الأعضاء التي تستقبلها لأداء المهام الضرورية. ومع ذلك، تعمل النباتات بشكل أبطأ كثيرا بما يجعل نطاق الوقت يزداد صعوبة مع دراسة النباتات ويمكن للتحكم والتوصيل بين المسارات الكيميائية في النباتات تمهيد الطريق للخلايا القائمة على عملية التمثيل الضوئي، وأجهزة الاستشعار وتنظيم عملية النمو والأجهزة التي تعدل الوظائف الداخلية من النباتات.

يقول أوليفر نيلسون، أستاذ بيولوجيا تكاثر النبات ومدير مركز أوميا للعلوم النباتية: "في السابق، لم يكن لدينا أدوات جيدة لقياس تركيز مختلف الجزيئات في النباتات الحية. ولكننا الآن قادرون على التأثير في تركيز المواد المختلفة في النباتات التي تنظم عمليات النمو، فهناك امكانيات كبيرة للتعلم أكثر من ذلك”. فكرة وضع الالكترونيات مباشرة للأشجار لصناعة الورق نشأت في تسعينيات القرن الماضي في الوقت الذي كان فيه الفريق العلمي بجامعة ينكوبينغ يبحث عن الكترونيات مطبوعة على الورق. وقد حاولت الجهود المبكرة التي بذلت من قبل البروفسور دانيال سيمون والبروفسور كزافييه كريسبين لادخال هذه الالكترونيات البيولوجية ولكن نقص التمويل أوقف هذا المشروع الكبير. وبفضل الأموال من مؤسستي اليس والنبرغ وكنوت في العام 2012، تمكن الفريق البحثي من اعادة تشغيل المشروع . استخدمت الدكتورة ايليني ستافرندو، المواد لخلق اسلاك طويلة بمقدار10 سم في قنوات لحاء الوردة. ومن خلال الجمع بين "الأسلاك” والكهرباء الذي يحيط هذه القنوات، تمكنت الوردة من خلق ترانزستور كهروكيميائي يحول الاشارات الأيونية لنتاج الكتروني رقمي. كما استخدم الدكتور اليوت غوميز، الطرق الشائعة في بيولوجيا النبات عبر تجاويف الترشيح في أوراق الوردة عبر غرس البوليمر على نقاط الخلايا الكهروكيميائية لعروقها. وبذلك تسبب الجهد التطبيقي للبوليمر بالتفاعل مع الأيونات في الورقة، وتغير لاحقا لون البوليمر في جهاز العرض الشبيه بورق الورد الذي يعمل على نحو مماثل ليعرض اللفائف المطبوعة المصنعة في تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في مركز مؤسسة نورشوبينغ

السويدية.

ولا بد من الاشارة الى ان هذه النتائج ماهي الا خطوات مبكرة لدمج مجالات متنوعة من الأجهزة الالكترونية العضوية وعلم النبات. والهدف منها هو تطوير التطبيقات للحصول على الطاقة، والاستدامة البيئية، وطرق جديدة للتفاعل مع النباتات.

يقول البروفسور بيير غرين: "نحن نعرف أنه لاوجود مسبق لبيانات أو معلومات نشرت فيما يتعلق بالالكترونات المنتجة في المعامل المختبرية، وهذه هي المرة الأولى التي نحقق فيها ذلك”.

ويردف مضيفا: "يمكننا الآن أن نبدأ حقا بالحديث عن "محطات الكهرباء” حيث باستطاعتنا وضع أجهزة الاستشعار في النباتات واستخدام الطاقة التي تشكلت في الكلوروفيل وانتاج مساحات خضر، أو انتاج مواد جديدة ".