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科学家将在植物里面创建电子电路

科学家将在植物里面创建电子电路

引言

植物和电子器件,似乎距离很遥远。可是,科技的发展让这二者结合到了一起。瑞士林雪平大学有机电子实验室的一组科学家,让花朵,草丛,树木和电子结合,组成电子植物的品种。由贝尔根教授带领研究团队,已经使用半导体聚合物,在一朵玫瑰里面,创造了模拟和数字电路的核心组件。团队的研究结果已经在科学进展杂志上发表。

如何将植物和电子元器件结合?

将植物和电子结合在一起,似乎是一个艰巨的任务。常见的电子器件一般用来发送和处理电子信号。而植物有一个模拟系统,传输和处理化学离子和生长激素。而半导体聚合物可以完成这些任务。这些不仅电子器件携带信号,也携带离子。如果将聚合物可以引入植物中,他们可能将电子信号和植物的离子信号结合,并且将植物信号转化电子信号。

在两年的研究中,团队发现并引入了可溶于水的聚合物,叫作PEDOT-S。到植物里面,沿着可以让玫瑰吸收水分和营养的通道,形成一层水凝胶的薄膜。他们也能够引导植物产生有机高分子膜,两端具有电极,并且中间有门。换句话说,就是一个有机晶体管的功能。

科学家将在植物里面创建电子电路

(图片来源于: 林雪平大学有机电子实验室)

更进一步说,团队使用真空渗入,引入PEDOT变种和纳米纤维素纤维,进入玫瑰的叶子里面,创建海绵样的腔,以导电聚合物填充。这些细胞,是叶子上的纹理分开的基本像素点,具有一种颜色变化的电致变色功能,类似于打印的字符显示。

团队说,这个过程不是很昂贵,并且坚持将电子的功能,和湿冷的植物电阻相结合。通过使用聚合物,它可以读取和调节植物的生长和其他功能,通过控制各种物质的浓度。再进一步说,它有更独特的功能,例如传输由光合作用采集的能量,进入燃料电池,或者将植物转化为活的天线。

未来的应用前景

“现在我们可以真正谈论能量植物,”Berggren说,“我们可以将传感器放入植物中,并且使用叶绿素形成的能量,制造绿色天线或者生产新材料。一切自然地发生,并且我们使用植物自身的非常高级和独特的系统。”

也许这种能量织物和植物传感器的想法,听起来很遥远,短时间内也不可能商用。但是,其中蕴藏了巨大的应用价值,可以解决电子器件功耗的问题。

IntelligentThings评述

也许植物界和电子界本来没有交集,但是使用植物光合作用的能量,可以解决电子器件的功耗问题,二者有机的结合,也许不久的未来可以变成现实。

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