Kommunikointia kasvien kanssa

Nanyang Technological Universityn, Singapore (NTU Singapore) tutkijat ovat kehittäneet kasviin liitettävän mukautuvan elektrodin jonka avulla he voivat poimia kasvin sähköisiä signaaleja seuratakseen, sitä kuinka kasvi reagoi ympäristöön ja siirtääkseen kasviin reagoinnin tuottavia sähköisiä signaaleja.

Tutkijat ovat vuosikymmenien ajan tienneet, että kasvit emittoivat sähköisiä signaaleja tunnistaakseen ja reagoidakseen ympäristöään.

NTU:n tutkimusryhmä uskoo, että kasvien sähköisten signaalien mittauskyvyn kehittäminen voisi luoda mahdollisuuksia monille hyödyllisille sovelluksille, kuten kasvipohjaisille roboteille, jotka voivat auttaa herkästi rikkoutuvien esineiden poimimisessa tai parantamaan kasvien sairauksia ajoissa.

Kasvien sähköiset signaalit ovat kuitenkin hyvin heikkoja ja ne voidaan havaita vasta, kun elektrodi on hyvässä kosketuksessa kasvin pintojen kanssa. Kasvien karvainen, vahamainen ja epäsäännöllinen pinta vaikeuttaa minkä tahansa elektronisen laitteen kiinnittämistä ja luotettavan signaalinsiirron saavuttamista.

Nyt tutkijat kiinnittivät langattomasti toimivan elektrodinsa kärpäsansan pintaan - lihansyöjäkasviin, jossa on karvaisia lehtiä, jotka sulkeutuvat hyönteisten tullessa ansaan.

Laitteen halkaisija on 3 mm ja se on vaaraton kasville. Se ei vaikuta kasvin fotosynteesiin vaikka samalla tunnistaa kasvin sähköiset signaalit. Lähettämällä sähköpulsseja laitteelle tietyllä taajuudella ryhmä sai kärpäsansakasvin sulkemaan lehdet 1,3 sekunnissa.

Tutkijat kokeilivat kärpäsansaa myös robottitarttujana ohjaten sen lehtiä sulkeutumaan ja ottamaan halkaisijaltaan puolen millimetrin kokoisen langanpalan. Tämä lähestymistapa voisi johtaa herkempiin robottipuristimiin poimimaan hauraita esineitä, joita nykyiset jäykät gripperit saattavat vahingoittaa.

Tutkimusryhmä kuvittelee myös tulevaisuutta, jossa viljelijät voivat seurata satonsa kehittymistä ja torjua niitä vaivaavia kasvitauteja.

Liittämiseen tutkijat käyttivät termogeeliksi kutsuttua uutta hydrogeelityyppiä, joka muuttuu vähitellen nestemäisestä venytettäväksi geeliksi huoneenlämpötilassa. Se mahdollistaa liittää yhteys erilaisille kasvien pinnoille ja saavuttaa laadukkaampi signaalin havaitseminen huolimatta kasvien liikkumisesta ja kasvusta.

Aiheesta aiemmin:

Energiaa kasvikunnasta

Elektronisia kasveja