العلماء يطورون دائرة إلكترونية في ساق وأوراق زهرة

كتبت: يارا كمال

اكتشف العلماء طريقة لحقن زهرة مقطوفة بمحلول موصّل لتكوين أسلاك بشكل عفوي عبر ساقها وأوراقها وبتلاتها لصنع مكثفات فائقة تعمل بشكل كامل لتخزين الطاقة.

إن هذا الابتكار، الذي يُطلق عليه «e-plant»، يمكن شحنه مئات المرات دون أي فقدان للطاقة، قال الفريق القائم على هذا الابتكار إنه قد يسمح لنا يومًا ما بصنع خلايا منتجة للوقود أو نظم مستقلة للطاقة بداخل النباتات الحية.

في 2015، أنتج الفريق أول تجربة له لزهرة سايبورج (أي تتكون من مزيج من مكونات عضوية وكهربائية) عن طريق ملء عروق النبات بمحلول بوليمري موصّل، ونسجه مع المادة بداخل نسيجه الحي. ولكن المحاولة انتهت بأن الأمر كان أصعب بكثير مما بدا، لأنهم كان لابد لهم الوصول لمادة موصلة جيدة وليست سامة للنبات ولا تسد أوعية النبات (xylem) وتستطيع التمسك بالجدار الداخلي لها.

ولكنهم في النهاية، عثروا على المحلول الذي يناسب هذا الابتكار وهو «PEDOT» (أو poly 3,4-ethylenedioxythiophene)، ونقعوا الزهرة المقطوفة فيه.

خلال يومين فقط، توصلوا إلى أن البوليمر الموصّل اُمتُص في شبكة الأوعية، وعندما أزالوا النسيج الخارجي لقاعدة الساق، وجدوا أن أسلاك بوليمرية حقيقية تجري عبر شبكة النسيج الوعائي الخشبي (xylem) للزهرة.

وبوضع أقطاب ذهبية ومجسات في نهايات ومنتصف الوردة المقطوفة، صنع الفريق ترانزستور يعمل بكامل طاقته، ووصله بترانزستور خارجي وشغل عبره تيار كهربائي بنجاح.

كما نجح الفريق في تعديل  المحلول البوليمري حتى ينتشر عبر النبات كله، بما فيه الأوراق والبتلات، ولا يتمركز في الساق.

ينتشر الجل الجديد «ETE-S» عبر النسيج الوعائي للزهرة المقطوفة، وعندما يتصلب ويتحوّل إلى أسلاك، يكون له قدرة أعلى على التوصيل عن النباتات التي يتمركز المحلول في ساقها فقط.

إن الخطوة القادمة أمام الباحثين هي أن يجروا نفس التجارب ولكن على زهرة حية ليست مقطوفة، وبالتالي يمكن إدراك إمكانية نمو نظم إلكترونية بسيطة بداخل الغابات أو الحقول لجمع الطاقة.

قال «أندرو آداماتزكي»، عالم الكمبيوتر الذي يستخدم الجهد الكهربي في شتلات الخس في معمل «بريستول» للروبوتات في المملكة المتحدة، إنه في المستقبل البعيد جدًا –الذي لن نشهده نحن ولا أطفالنا-، قد نستطيع زراعة أجهزة كمبيوتر نباتية في الحدائق.

المصدر:  sciencealert