把植物变成电容器,这并不是天方夜谭

发布网友发布时间：2022-10-15 12:42

共1个回答

热心网友时间：2023-10-09 01:49

科学家把导电溶液注入玫瑰枝条，溶液在茎、叶和花瓣上形成了遍布的电线，最终得到功能完备的能源储存电容器。这标志着科学家有可能在未来研发出活体植物内的燃料电池或自动能源系统。

来自瑞典林雪平大学的团队成员之一Magnus Berggren说，“数年前，我们论证了研发电子植物的可行性，而现在我们展示的是该研究的实际应用。我们所展示的不仅仅是储存能源的可行性，还有我们传送系统的卓越能力。”

2015年，该团队创造了第一枝电子玫瑰，他们把导电性高分子溶液注满了玫瑰的脉络，并把溶液和材料编排一起放入活组织中。当时Aviva Rutkin向《新科学家》透露，实际操作比他们之前说的要复杂得多。因为他们要找一种具备合适导电性的材料，这种材料既不能毒害植物，也不能堵塞或脱离植物的木质部（植物脉络的内表面）。而聚3,4-乙撑二氧噻吩，即PEDOT就是适用的溶液。他们把一枝普通的园艺玫瑰插在溶液中。仅仅两天内，玫瑰就把导电性高分子吸入其脉络中；扒开茎上的最外层组织，就能看见真实的高分子电线已贯穿玫瑰的网络般的木质部。

在团队成员之一Eleni Stavrinidou演示最终成果时，Berggren对来访的《新科学家》记者进行了相应的解说，“把金电极和探针放在玫瑰的末端和中部，一个功能完备的晶体管就做好了；当玫瑰与一个外电路电阻相接，电流能顺利通过玫瑰。当我看到Eleni展示的这些美丽的显微图像时，我们马上想到：我们可以用它来制作电路，电线的性能和形状都很赞，实在让人难以置信。”

一转眼到今天，研究人员的研发已更上一层楼了。他们设法并成功地调整了高分子溶液，使溶液自动传遍整株植物——这次不只是茎部，还包括叶子和花瓣。名为ETE-S的新型胶体能分散于植物剪枝的整体维管组织中；另外，其凝固而成的电线有着比先前电子植物高两级的导电性，在穿透几厘米的植物时还能保持高导电性。

当它们与玫瑰的组织融为一体时，遍布于维管壁的高分子溶液处于细胞壁和细胞质膜之间。电线为电极，电极两端的植物组织为电解质——植物的渗透膜能够物理地分隔电极，防止短路。通过放置数个应用广泛、电能储存量大的电力元件——电容器，玫瑰内的电线网络可以转换为功能完备的茎部电子设备。在媒体声明中，Stavrinidou表示这些电子植物能够循环充电数百次而不损效能，其储能量比得上其他传统超级电容器；无需优化系统，它具备为离子泵供电的潜力，例如不同类型的传感器。

研究人员的下一目标不只是玫瑰剪枝，而是整株玫瑰。这样，在森林植被或蔬菜园里植入简单电子系统以收获能源就有可能实现了。这是异想天开，还是反乌托邦的想法？这得看你怎么看了，但电子植物的确离我们更近了。

在英国布里斯托机器人实验室中，电脑科学家Andrew Adamatzky正向莴苣籽苗施加电压。他在2015年对《新科学家》说，“在极为遥远的未来——我们和我们的孩子都没法见证的未来，人们可以在花园里种植蔬菜电脑。”

蝌蚪五线谱编译自sciencealert，译者李二宝，转载须授权