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Mercoledì, Novembre 25, 2020
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La prima pianta ibridata con un circuito elettronico

Sviluppare sensori che registrano i livelli di ormoni nelle piante e ne controllano la fisiologia, oppure realizzare piante ibride, ovvero con elementi artificiali in grado di convertire in elettricità lo zucchero prodotto nella fotosintesi, o, ancora, alterare i processi biochimici delle piante medicinali per accelerare lo sviluppo di nuovi farmaci.

Sono gli obiettivi dell'integrazione di componenti elettronici nel fusto e nelle foglie di Rosa floribunda, la comune rosa da giardino, descritta su "Science Advances" da Eleni Stavrinidou e colleghi della Linköping University a Norrköping, in Svezia.

Radici, fusto, foglie e sistema vascolare delle piante sono responsabili della produzione di segnali che regolano crescita e funzionalità dell'organismo vegetale. Queste caratteristiche sono analoghe alle interconnessioni tra dispositivi e tra cavi nei circuiti elettronici. Da qui l'idea, nata negli anni novanta, d'integrare circuiti elettronici nelle piante, con l'obiettivo di realizzare dispositivi flessibili, grazie a cui realizzare dispositivi praticamente di qualunque forma voluta. Finora tuttavia la fusione tra circuiti elettronici e funzioni delle piante è stato un compito arduo.

Metà pianta, metà circuito elettronico

Illustrazione dell'integrazione tra la pianta di rosa e i cicuiti elettronici (Credit: Linköping University)

Stavrinidou e colleghi hanno dimostrato il funzionamento di alcuni componenti chiave di un circuito elettronico integrati in una rosa. Gli autori hanno sfruttato il processo naturale usato dalla pianta per assorbire l'acqua attraverso il suo lungo xilema, una struttura che fa parte del suo sistema vascolare, per introdurre all'interno della rosa un polimero conduttore trasparente in soluzione, chiamato PEDOT. È un processo simile a quello che avviene quando si colorano i fiori utilizzando l'assorbimento di acqua colorata.

All'interno dello xilema, il polimero è in grado di auto-organizzarsi, formando un sistema integrato ed elettronicamente attivo, che può condurre elettricità all'interno della pianta e realizzare anche una porta NOR, cioè una delle porte logiche fondamentali per l'elaborazione delle informazioni digitali.

Gli autori sono riusciti a introdurre nella pianta anche un tipo speciale di materiale elettronico che permette di illuminarla e di cambiarne il colore a comando, solo con l'applicazione di una tensione elettrica.


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