Рослини дають нам кисень, яким ми дихаємо, вони дають нам їжу, коли ми голодні, саме вони роблять нашу планету прекрасною. Але що якщо нам вдасться зробити їх ще більш корисними? На це питання взялися відповісти вчені з Массачусетського інституту технології з допомогою модифікування рослин, покликавши на поміч нанотехнологій. Незважаючи на те, що ми використовуємо рослини в самих різних областях від виявлення бомб до очищення повітря, ми досі не знаємо їх справжнього потенціалу. Команда Массачусетського інституту спробувала виправити це і вперше в історії створила біонічні рослини. Вони відштовхувалися від ідеї, яка здатна збільшити ефективність фотосинтезу рослин.
Фотосинтез рослин являє собою перетворення енергії світла в вуглеводи. Спочатку вчені працювали з хлоропластами, отриманими від їх рослин. Хлоропласти поглинають світло в процесі фотосинтезу і беруть участь в перетворенні світла в вуглеводи. Однак світло і кисень ушкоджують хлоропласти в процесі відділення останніх від рослин (зазвичай їх захищає здатність рослин до відновлення). У своєму експерименті дослідники додали до хлоропласту наночастинки оксиду церію, які представляли собою антиоксиданти.
Читайте також: Рослини-роботи намагаються рости, як їх реальні побратими
Команда Массачусетського інституту також додала до хлоропласту вуглецеві нанотрубки, які містили негативно заряджену ДНК. Нанотрубки функціонували як міні антени і посилювали здатність хлоропластів приймати і поглинати світло. У поєднанні з наночастинками вченим вдалося створити хлоропласти з винятковими показниками поглинання світла і з більш тривалою дією.
Отримані в лабораторії результати дозволили команді почати роботу з справжніми рослинами. Нанотрубки були помішані на нижню частину листя квітучих рослин. Наночастки потрапляли в пори рослин, через які з повітря забирався вуглекислий газ і випускався кисень. Крізь пори нанотрубки надходили в хлоропласти, підвищуючи ефективність фотосинтезу на 30 відсотків. Дослідники вважали, що це може стати важливим кроком на шляху створення рослин, які виявилися потужним джерелом енергії.
Читайте також: В Америці створений портативний біоенергетичний реактор
Продовжуючи дослідження потенціалу рослин, команда Массачусетського інституту помістила до деяких рослин нанотрубки, які виявляють присутність окису азоту. Нанотрубки світилися в тому випадку, якщо в повітрі перебував окис азоту, поширений забруднювач повітря, що отримується в результаті промислового відпалу. Експеримент виявився вдалим: рослини успішно фіксували присутність забруднення в навколишньому повітрі. Були також розроблені й інші нанотрубки, що визначають нервовий газ, ТНТ і перекис водню.