科学者は植物に電気信号を送信することを学びました

NTUのチームは、 適切な電極(

導電性材料)を植物 の表面に貼り付けます - ハエトリグサ -   柔らかくて 粘着性のある接着剤、ヒドロゲルの助けを借りて。これにより、科学者は2つの目標を達成することができました:環境に対する 植物の反応を監視するための電気信号を拾うこと。たとえば 、プラントが「閉じる」ように電気信号を送信します。

科学者たちは、植物が放出する物質を何十年も前から知っていました。環境を感知して応答するための電気信号。 NTU 研究チームは、植物内の電気信号を測定する能力を開発することで、さまざまな有用な応用への扉が開かれると考えています。たとえば、植物に基づいてロボットを作成できます。壊れやすいアイテムを集めるのに役立ちます。また、植物と植物からの電気信号を捕捉して送信することにより、初期の作物の病気を検出することで食料安全保障の向上に役立ちます。

問題は電気信号です植物は非常に弱いため、電極が植物の表面にしっかりと接触している場合にのみ検出できます。植物の表面は粗く、ワックス状で、凹凸があるため、薄膜電子デバイスを設置し、信頼性の高い信号伝送を確保することが困難です。 

徐々にサーモゲルの助けを借りて、室温で液体から伸縮性のあるゲルに変換するボンドデバイスは、さまざまな表面テクスチャを持つ植物に簡単に取り付けることができます。さらに、このようなゲルは、植物が環境に応じて移動および成長するにもかかわらず、高品質の信号検出を提供します。

さらに、NTUチームは原則を使用しました心電図検査(ECG)。この試験方法は、臓器によって生成された電気的活動を測定することによって心臓の異常を検出するために使用されます。

概念実証として、科学者たちは彼らの植物通信装置とそれをハエトリグサの表面に取り付けました-毛深い葉の花びらを持つ略奪的な植物で、トリガーされると昆虫を閉じます。

デバイスの直径は3mmで、無害です。植物。これは、植物からの電気信号が正常に検出されたときに光合成する植物の能力に影響を与えません。チームはスマートフォンを使用して特定の周波数でデバイスに電気インパルスを送信することにより、ハエトリグサに1.3秒でオンデマンドで葉を閉じるように強制しました。

研究者たちはまた、植物をロボットアームに取り付け、スマートフォンと通信デバイスを使用して、葉を刺激して閉じ、直径0.5mmのワイヤーを拾い上げました。

科学雑誌に掲載された科学者の研究ネイチャーエレクトロニクス1月に将来の見通しを示すプラントベースの技術システムの設計。彼らのアプローチは、既存の硬いシステムによって損傷を受ける可能性がある壊れやすい物体を掴むための、より高感度なロボットグリッパーにつながる可能性があります。

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