باحثون يطورون الأوعية الدموية للورود لتغيير لونها بلمسة واحدة

استخدم الباحثون، نظم الأوعية الدموية في الورود لتوجيه الدوائر بداخلها، حيث يتفاعل الجهد التطبيقي مع الأيونات، مما يتسبب في تغيير لون الأوراق.

وطوّر الباحثون في السويد، وردة إلكترونية، بعدما تمكنوا من استبدال نظام الأوعية الدموية التي تستخدم عادة لتوزيع الماء والمواد الغذائية داخل الدوائر، وقالوا إنه يمكن أن تؤدي إلى إنتاج سلالة جديدة من النباتات الإلكترونية التي يمكن أن تتضاعف كقرون استشعار بيئية وتغير ألوانها بحسب الطلب.

 ومن الطبيعي أن تعتمد النباتات على تحوّل الأيونات وهرمونات النمو اعتمادًا على البوليمرات الموصلة، وتتفاعل هذه العملية ببطء في النظام العضوي، ويأمل فريق الباحثين في مختبرات جامعة لينكوبينغ للإلكترونات العضوية ـ والذي يقودهم البروفسير ماغنوس بريغرين ـ في اكتشافات يمكن أن تستخدم لتنظيم سيكولوجية النبات.

 وذكر أستاذ علم النباتات الحيوي بمركز أوميا لعلوم النبات ومؤلف العديد من المقال البروفسير أوف نيلسون، "لا توجد لدينا أدوات جيدة لقياس تركيز مختلف الجزيئيات في الكائنات الحية، والآن سنتمكن من التأثير في الجزيئات المختلفة في النبات الذي ينظم النمو والتطور، وهنا أرى إمكانات عظيمة لتعلم المزيد".

 وأجرى بيرغرين الأبحاث الإلكترونية المطبوعة على الورق منذ 1990، ولكن تم سحق الأفكار السابقة التي كانت تستخدم هذه الأساليب على النباتات، ولعدم وجود اهتمام من الجهات الممولة، فإن التمويل في عام 2012 كان من كنوت ومؤسسة أليس والنبرغ، وسمح بيرغين في نهاية المطاف بتوسعة فريقه البحثي وتقديم الاكتشافات الرئيسية.

 واكتشفت روجر جابرلسن أن البوليمر (PEDOT-S)  سيتم تحويلها إلى هيدروجيل عندما تفسد داخل الوردة، ويشكل البوليمر طبقة رقيقة على طول جهاز الأوعية الدموية.

وأوضح باحث آخر يدعى إليني ستافريندوس، "سنتمكن من الحصول على نباتات سميكة الأغشية  لتخلق ناقلات تمثيلية، مضيفًا "أنتجنا معايير قياسية دقيقة جدًا ومثالية والتي تبين أنه يوجد جهاز ناقلات متكامل بالفعل، ومن ثم استخدام فراغ التسلل، حيث كان غوميز قادرًا على إرسال تغذية متنوعة عبر الوردة، مع ألياف النانوسليوز.

 وتشكل هذه الأنسجة هيكلًا ثلاثي الأبعاد المشابهة للأسفنج، مع تجاويف صغيرة، والتي تكون مليئة بالبوليمر فيما بعد. ومن خلال تطبيق الجهد يتفاعل البوليمر مع أيونات الرصاص، وتعمل على تغيير اللون من البوليمر. 

 وأفاد الباحث إليوت غوميز: "يمكننا خلق النباتات الكهروكميائية التي تتغير فيها أوان الأوراق، وهي باردة ولكن ربما لا تكون مفيدة جدًا. وبالرغم من أن البحث لا يزال في مراحله الأولى، إلا أنه يهدف إلى تطبيق هذه النتائج على التطورات في مجال الطاقة والاستدامة، والتفاعل والحقن النباتي.

 وذكر بيرغرين: "وحسبما نعلم، فإنه لا توجد نتائج بحثية منشورة مسبقًا بشأن الإلكترونيات المنتجة في النباتات، ويمكننا أن نبدأ الآن بالفعل في الحديث عن "محطات الكهرباء" -  حيث يمكننا وضع أجهزة الاستشعار في النباتات واستخدام الطاقة شكلت في الكلوروفيل أو إنتاج مواد جديدة ـ  وكل شيء يحدث بشكل طبيعي، عندما نستخدم النباتات الخاصة ذات الأنظمة الفريدة والمتقدمة جدًا".