De voordelen van spinazie zijn bijna te talrijk om op te noemen. Het zit vol met voedingsstoffen, waaronder vitamine K, vitamine A en foliumzuur. Het heeft vezels, omega-3-vetzuren. En het is eetbaar gekookt of rauw, in een salade of een smoothie. Maar één onverwacht voordeel? Nieuwe spinazie ontwikkeld met microscopische koolstofnanobuizen helpt MIT-onderzoekers explosieven zoals landmijnen te detecteren.
De onderzoekers gebruikten een techniek genaamd vasculaire infusie om explosieve gevoelige koolstofnanobuizen in de lagen van de plant te plaatsen die fotosynthese uitvoeren, volgens een persbericht. Als de plant water met explosieven opzuigt, verandert de fluorescentie van de nanobuisjes, wat kan worden gedetecteerd door een infraroodcamera die de informatie draadloos doorgeeft. De onderzoekers beschrijven het proces in een artikel dat onlangs is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Materials.
Sarah Kaplan van The Washington Post meldt dat de onderzoekers hun idee hebben getest door koolstofnanobuizen in de watervoorziening van de spinazie-planten te introduceren. Deze speciaal ontworpen nanobuisjes kunnen de explosieve klasse van verbindingen detecteren, ook wel nitroaromatica genoemd, die, indien aanwezig, de fluorescentie van de buizen veranderen. Ter vergelijking hebben de onderzoekers ook nanobuisjes ingebed die geen explosieven detecteren, waardoor de planten een basislijnfluorescentie krijgen. Binnen tien minuten veranderde het infraroodlicht dat door de spinazie werd uitgestraald, wat de aanwezigheid van nitroaromatica aangeeft.
“Deze sensoren geven real-time informatie van de fabriek. Het is bijna alsof de plant met ons praat over de omgeving waarin ze zich bevinden, ”zegt Min Hao Wong, afgestudeerd student aan het MIT en hoofdauteur van de studie, in het persbericht.
Co-auteur van de studie Michael Strano vertelt Edd Gent bij LiveScience legt ook uit dat planten in de buurt van perfecte omgevingsmonitors zijn. "Een plant kan zijn eigen omgeving controleren op plagen, schade, droogte", zegt hij. "Ze zijn zeer gevoelige lezers van hun eigen fysiologie, en we zijn geïnteresseerd in het uitbreiden van deze aanpak en het aanboren van de eigen complexe signaalwegen van planten."
Explosieven zijn niet het enige dat de nanobuizen kunnen detecteren. Ze kunnen worden afgestemd om Sarin-gas, waterstofperoxide en andere verontreinigende stoffen te vinden. De explosief detecterende spinazie is een proof of concept en het team gelooft dat de methode met veel andere planten en chemicaliën zou kunnen werken.
"Ons artikel schetst hoe iemand dergelijke installaties zou kunnen ontwerpen om vrijwel alles te detecteren, " vertelt Strano aan de BBC. “De planten kunnen worden gebruikt voor defensietoepassingen, maar ook voor het bewaken van openbare ruimtes voor aan terrorisme gerelateerde activiteiten, aangezien we zowel water- als luchtdetectie tonen. Zulke planten kunnen worden gebruikt om grondwaterlekkage te controleren van begraven munitie of afval dat nitro-aromaten bevat. "
Raffaele Di Giacomo, onderzoeker bij nanobionica bij ETH Zürich, die niet bij het onderzoek was betrokken, vertelt Gent dat hij een dag ziet waarop planten in onze huizen temperatuur, vochtigheid, zuurstofniveaus en verontreinigende stoffen kunnen detecteren en de informatie rechtstreeks naar onze smartphones kunnen sturen .
Wong is al een bedrijf genaamd Plantea gestart met de hoop om de technologie uiteindelijk te commercialiseren.
