ریشه گیاهان مخزن ذخیره انرژی می شود

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، محققان معتقدند برای این منظور باید گیاهان را با یک محلول مخصوص آبیاری کرد که ریشه‌های آنها را رسانای الکتریسیته می‌کند.

این گیاهان علاوه بر آنکه به عنوان ابرخازن مبتنی بر ریشه عمل می‌کنند، سیستم‌های بیوهیبریدی هستند که فرایندهای زیست شناختی را با قابلیت‌های الکترونیکی ترکیب می‌کنند.

این تحقیق در آزمایشگاه ارگانیک الکترونیکس دانشگاه مذکور و براساس تحقیقات پیشین النی استارینیدو انجام شده است. در سال ۲۰۱۵ او وهمکارانش توانستند با افزودن دروهایی از یک پلیمر رسانه به نام PEDOT به گل رز، مدارهای الکتریکی را در آن ایجاد کنند. در مرحله بعدی از مدارها به عنوان ترانزیستورها استفاده شد.

در سال ۲۰۱۷ میلادی محققان یک الیگومر ترکیبی به نام ETE-S به جای پلیمر به گیاه اضافه کردند. این ماده به تشکیل پلیمرهایی در گیاه منجر و آن را به رسانای الکتریسیته‌ای با قابلیت ذخیره انرژی تبدیل کردند.

استارینیدو در این باره می‌گوید: ما قبلاً با قلمه‌های گیاهی کار کرده‌ایم که می‌توانستند پلیمرها یا الیگومرهای رسانا را جذب و سازماندهی کنند. با این حال، قلمه‌های گیاه فقط چند روز زنده می‌مانند و گیاه دیگر رشد نمی‌کرد. در این پژوهش جدید از گیاهان دست نخورده استفاده کردیم. برای این منظور از یک گیاه لوبیای معمولی استفاده کردیم که از دانه رشد می‌کند. ما نشان دادیم وقتی گیاهان با محلولی حاوی الیگومرها آبیاری می‌شوند، رسانای الکتریکی می‌شوند.

گیاه لوبیای به کار رفته در آزمایش‌های این تیم Phaseolus vulgaris نام دارد و الیگومر مزدوج ETE-S موجود در محلول آبیاری را به عنوان بخشی از یک فرآیند طبیعی پلیمریزه می‌کند. طی فرایند این یک لایه پلیمری رسانا روی ریشه‌های گیاه ایجاد شد که کل سیستم ریشه را به شبکه ای از رساناها تبدیل کرد. این شبکه رسانا بیش از چهار هفته از نظر الکتریکی فعال باقی ماند.

محققان این گیاه را به عنوان یک ابر خازن به کار گرفتند که طی فرایند شارژ و تخلیه شارژ ریشه‌های آن به عنوان الکترود عمل می‌کردند. آنها متوجه شدند گیاه می‌تواند ۱۰۰ بار بیشتر از سیستم‌های پیشین انرژی ذخیره کند. در سیستم‌های پیشین فقط از ساقه گیاه استفاده می‌شد. همچنین به نظر می‌رسد این روش تأثیر کمی بر سلامت گیاه دارد و می‌توان از سیستم ریشه برای مدتی طولانی‌تر استفاده کرد.