https://frosthead.com

Spinat: Das Superfood, das helfen könnte, Bomben aufzuspüren

Die Vorteile von Spinat sind fast zu zahlreich, um sie aufzulisten. Es ist voll von Nährstoffen, einschließlich Vitamin K, Vitamin A und Folsäure. Es hat Ballaststoffe, Omega-3-Fettsäuren. Und es ist essbar gekocht oder roh, in einem Salat oder einem Smoothie. Aber ein unerwarteter Vorteil? Mit neuem Spinat, der mit mikroskopisch kleinen Kohlenstoffnanoröhren hergestellt wurde, können MIT-Forscher Sprengstoffe wie Landminen aufspüren.

Die Forscher verwendeten eine als Gefäßinfusion bezeichnete Technik, um explosionsgefährdete Kohlenstoffnanoröhrchen in die Schichten der Pflanze zu bringen, die die Photosynthese durchführen. Dies geht aus einer Pressemitteilung hervor. Wenn die Pflanze Wasser aufnimmt, das Sprengstoffe enthält, ändert sich die Fluoreszenz der Nanoröhren, die von einer Infrarotkamera erfasst werden kann, die die Informationen drahtlos weitergibt. Die Forscher beschreiben den Prozess in einem kürzlich in der Zeitschrift Nature Materials veröffentlichten Artikel .

Sarah Kaplan von der Washington Post berichtet, dass die Forscher ihre Idee getestet haben, indem sie Kohlenstoffnanoröhren in die Wasserversorgung der Spinatpflanzen eingeführt haben. Diese speziell entwickelten Nanoröhren können die als Nitroaromaten bezeichnete explosive Klasse von Verbindungen nachweisen, die, falls vorhanden, die Fluoreszenz der Röhren verändern. Zum Vergleich bauten die Forscher auch Nanoröhren ein, die keine Explosivstoffe nachweisen und den Pflanzen eine Grundlinienfluoreszenz verleihen. Innerhalb von zehn Minuten änderte sich das vom Spinat emittierte Infrarotlicht, was auf das Vorhandensein von Nitroaromaten hinwies.

„Diese Sensoren liefern Echtzeitinformationen aus der Anlage. Es ist fast so, als würde die Anlage mit uns über die Umwelt sprechen, in der sie sich befinden “, sagt Min Hao Wong, Doktorand am MIT und Hauptautor der Studie, in der Pressemitteilung.

Michael Strano, Mitautor der Studie, erklärt Edd Gent von LiveScience, dass Pflanzen nahezu perfekte Umweltmonitore sind. "Eine Pflanze kann ihre eigene Umgebung auf Schädlingsbefall, Schäden und Dürre überwachen", sagt er. "Sie sind sehr sensible Leser ihrer eigenen Physiologie, und wir sind daran interessiert, diesen Ansatz zu erweitern und die komplexen Signalwege der Pflanzen zu nutzen."

Die Nanoröhren können nicht nur Sprengstoffe erkennen. Sie können so eingestellt werden, dass sie Saringas, Wasserstoffperoxid und andere Schadstoffe finden. Der explosivstoffdetektierende Spinat ist ein Proof-of-Concept, und das Team ist der Ansicht, dass die Methode mit vielen anderen Pflanzen und Chemikalien funktionieren könnte.

"Unser Artikel beschreibt, wie man solche Anlagen so konstruieren kann, dass praktisch alles erkannt wird", erklärt Strano der BBC. „Die Pflanzen könnten für Verteidigungsanwendungen eingesetzt werden, aber auch zur Überwachung des öffentlichen Raums auf terroristische Aktivitäten, da wir sowohl die Erkennung von Wasser als auch von Luft zeigen. Solche Anlagen könnten zur Überwachung des Grundwassersickerns von vergrabener Munition oder von Abfällen, die Nitroaromaten enthalten, eingesetzt werden. “

Raffaele Di Giacomo, Nanobionik-Forscher an der ETH Zürich, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt Gent, dass er einen Tag erlebt, an dem Pflanzen in unseren Häusern in der Lage sind, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sauerstoffgehalt und Schadstoffe zu erfassen und die Informationen direkt an unsere Smartphones zu senden .

Wong hat bereits eine Firma namens Plantea gegründet, mit der Hoffnung, die Technologie irgendwann kommerzialisieren zu können.

Spinat: Das Superfood, das helfen könnte, Bomben aufzuspüren