Статья, показанная в журнале Science Advances, демонстрирует провода, цифровую логику, и даже показывает элементы – изготовленный в заводах – который мог разработать новые приложения для органической электроники и новые инструменты в растениеводстве.Заводы – сложные организмы, которые полагаются на транспорт ионных сигналов и гормонов, чтобы выполнить необходимые функции. Однако заводы воздействуют на намного более медленное создание временных рамок, взаимодействующее с и изучающее трудные заводы.
Увеличение заводов с электронной функциональностью позволило бы объединить электрические сигналы с собственными химическими процессами завода. Управление и взаимодействующий с химическими путями на заводах могли проложить путь к основанным на фотосинтезе топливным элементам, датчикам и регуляторам роста и устройствам, которые модулируют внутренние функции заводов.
«Ранее, у нас не было хороших инструментов для измерения концентрации различных молекул на живущих заводах. Теперь мы будем в состоянии влиять на концентрацию различных веществ на заводе, которые регулируют рост и развитие.
Здесь, я вижу большие возможности для того, чтобы узнать больше», говорит Ове Нильсон, преподаватель биологии воспроизводства завода и директор Центра Растениеводства Умеа, а также соавтор статьи.Идея поместить электронику непосредственно в деревья для бумажной промышленности произошла в 1990-х, в то время как команда LOE в Университете Линчепинга исследовала напечатанную электронику на бумаге.
Ранние усилия ввести электронику на заводах были предприняты доцентом Дэниелом Саймоном, лидером команды биоэлектроники LOE, и профессором Ксавьером Криспином, лидером твердотельной команды устройства LOE, но отсутствие финансирования от скептических инвесторов остановило эти проекты.Благодаря независимым деньгам на исследование от Фонда Кнута и Алици Валленберг в 2012, профессор Берггрен смог собрать команду исследователей, чтобы перезагрузить проект. Команда попробовала много попыток представления проводящих полимеров через, повысился основы.
Только один полимер, названный PEDOT-S, синтезируемым доктором Роджером Габриэльсоном, успешно собрал себя в каналах ксилемы как проводящие провода, все еще позволяя транспортировку воды и питательных веществ. Доктор Элени Стэвринидоу использовала материал, чтобы создать длинные провода (на 10 см) в каналах ксилемы повышения. Объединяя провода с электролитом, который окружает эти каналы, она смогла создать электрохимический транзистор, транзистор, который преобразовывает ионные сигналы в электронную продукцию. Используя транзисторы ксилемы она также продемонстрировала цифровую функцию логического вентиля.
Доктор Элиот Гомес использовал методы, распространенные в биологии завода – вакуумном проникновении – чтобы вселить другой вариант PEDOT в листья. Вселенный полимер сформировал «пиксели» электрохимических клеток, разделенных венами.
Приложенное напряжение заставило полимер взаимодействовать с ионами в листе, впоследствии изменив цвет PEDOT в подобном показу устройстве – функционирующий так же к напечатанным рулоном показам, произведенным в шведском ICT Acreo в Норрчепинге.Эти результаты – ранние шаги, чтобы слить разнообразные области органической электроники и растениеводства. Цель состоит в том, чтобы разработать приложения для энергии, экологической устойчивости и новых способов взаимодействовать с заводами. Профессор Берггрен предполагает потенциал для совершенно новой области исследования:«Насколько мы знаем, нет никаких ранее изданных результатов исследования относительно электроники, произведенной на заводах.
Ничей сделанный это прежде», говорит он.Профессор Берггрен добавляет, «Теперь мы можем действительно начать говорить об ‘электростанциях’ – мы можем поместить датчики в заводы и использовать энергию, сформированную в хлорофилле, произвести зеленые антенны или произвести новые материалы.
Все происходит естественно, и мы используем собственные очень продвинутые, уникальные системы заводов».