Las plantas de alta tecnología están reemplazando sensores electrónicos

En el nuevo estudio, los investigadores implantaron pequeñas estructuras denominadas “nanotubos de carbono” en organeles de plantas que producen energía, aumentando su capacidad de capturar luz en un 30%. Con la ayuda de otras estructuras similares, los investigadores dieron sensibilidad a las plantas al óxido nítrico, una sustancia que contamina la atmósfera.

“Los planes se pueden utilizar muy eficazmente como plataforma tecnológica”, dice el autor de estudio Michael Strano, químico del Massachusetts Institute of Technology. Ellos se recuperan independientemente, demuestran la sostenibilidad ambiental, sobreviven en condiciones duras, y también tienen su propia fuente de energía y mecanismo de distribución de agua.

Strano y sus colegas están explorando un nuevo campo científico llamado nanobiónicos de plantas. “Nano” se refiere a la escala de materiales en el orden de mil millones de metros, y el concepto de “biónicos” se refiere al uso de la naturaleza como medio para inspirar a los ingenieros.
Plantas con superpoderes
Inicialmente, los investigadores trabajaron para crear células solares auto sanadoras basadas en células vegetales. Son capaces de convertir la luz en energía química en forma de azúcares y otros compuestos en un proceso conocido como fotosíntesis. Utiliza cloroplastos, pequeñas centrales eléctricas dentro de las células vegetales.
Los científicos planeaban aislar cloroplastos de plantas y hacerlos más eficientes. Pero en el caso de tal separación, comienzan a desintegrarse después de unas pocas horas debido a daños por luz y oxígeno.
Para proteger los cloroplastos del daño, los investigadores colocaron pequeñas partículas de antioxidantes o nanopartículas, en ellas que recogen radicales de oxígeno y otras moléculas altamente activas. Para entregar las nanopartículas, los investigadores los envolvieron en una molécula saturada, permitiéndoles penetrar la membrana de grasa de cloroplast. Como resultado de la acción de nanopartículas, el número de moléculas dañadas disminuyó drásticamente.
Los investigadores entonces envolvieron pequeños cilindros llamados "nanotubes de carbono" de ADN cargado negativamente y los colocaron en cloroplastos. Los nanotubos trabajaban como antenas artificiales, permitiendo que la planta capturara más luz de lo habitual.

El nivel de actividad de fotosíntesis en cloroplastos con nanotubos fue casi 50 veces mayor que en organelas aisladas. Cuando los científicos colocaron tanto partículas antioxidantes como nanotubos de carbono en ellos, las células continuaron funcionando con éxito y durante mucho tiempo fuera de las plantas.
Los científicos también han mejorado la eficiencia energética de las plantas vivientes. Introdujeron nanopartículas en una pequeña planta de floración llamada arabidopsis, causando que los niveles de fotosíntesis aumentaran en un 30%. Sin embargo, el efecto de este mecanismo en la producción de azúcar sigue siendo un misterio.
Sensores de contaminación
Strano y sus colegas han encontrado una manera de convertir la planta de arabidopsis en un sensor de contaminación química. Usaron nanotubos de carbono para detectar el contaminante de óxido nítrico producido por la combustión.
Los científicos han desarrollado previamente nanotubos de carbono que detectan explosivos TNT y sarín de gas nervioso, y basados en estos avances, pueden convertir las plantas en sensores que detectan la presencia de estas sustancias tóxicas en bajas concentraciones. Las plantas nanobiónicas también se pueden utilizar para rastrear la presencia de pesticidas, infecciones fúngicas o toxinas de origen bacteriano. Además, un grupo de investigadores está trabajando actualmente en la introducción de materiales electrónicos en plantas.

Fuente: facepla.net