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玫瑰也導電

時間:2019-11-14瀏覽量:1000

 

植物和家用電子產品的世界通常不會重疊。不過,一種新的設備將電子學和生物學融合在一起,從而朝著一個植物和電腦越來越相互交織的世界邁出了重要一步。

這項突破來自瑞典南部的一個實驗室。林雪平大學有機電子學專家Magnus Berggren帶領團隊,通過將普通花園玫瑰的葉脈填充上導電聚合物創建了一個能工作的電子線路。

人們已經知道,活體組織能導電——活的黏液菌類已“進軍”電子設備領域,植物也不例外。科學家構想的提議包括以光合作用為動力的燃料電池以及監視自身生理特性的農作物。

不過,Berggren團隊首先得確定是否可能將電子線路織入植物的葉脈中。他們試圖找到一種合適的導電材料。它必須可溶于水,具有良好的導電性,并且 能穿過植物的微管系統形成電線。研究人員嘗試的很多材料最終證實對玫瑰有毒性,在起始的葉柄處便出現堵塞或者無法黏住葉脈的內表面——木質部。

最終,他們找到了聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)—— 一種用于傳統電子產品中的經典導電聚合物。研究人員將根和葉子均被移除的花園玫瑰浸在PEDOT溶液中。在幾天的過程中,該聚合物被植物的木質部網絡吸 收,然后作為一種膠體被凝固在里面。當他們剝掉莖稈底部的外皮和組織時,研究人員能看到蜿蜒穿過玫瑰的細長黑色電線。

該團隊利用木質部電線制作了晶體管——計算機和電子產品的基本結構單元。他們順著玫瑰長度將金電極和探針“釘”上,然后將其連接到外部電阻器,并通上電流。

在另一項試驗中,研究人員將PEDOT灌入玫瑰葉子中,并利用基本壓力艙迫使這種聚合物進入氣孔。當他們將葉片通上電流時,發現葉子顏色有了微弱變化,而這正是對電壓作出的響應。

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