plant

Door planten met nanomaterialen te injecteren, kunnen deze opeens veel beter gaan functioneren of zelfs hele nieuwe functies gaan vervullen. Dat blijkt uit nieuw onderzoek. Het opent een heel nieuw onderzoeksveld dat de wetenschappers ‘plant-nanobionica’ noemen.

Dat blijkt uit een nieuw onderzoek. Zo kunnen planten die met bepaalde nanomaterialen worden ingespoten opeens veel meer energie opwekken of zelfs schadelijke stoffen opsporen.

Bladgroenkorrels
De onderzoekers voerden hun experiment uit met de plant Arabidopsis thaliana. In eerste instantie richtten ze zich op de bladgroenkorrels in de plant. Deze vangen zonlicht op en verwerken het. Daarmee spelen ze een hele belangrijke rol in de fotosynthese. De onderzoekers brachten een oplossing van nanodeeltjes aan de onderkant van de bladen van A. thaliana aan. Die oplossing drong middels hele kleine poriën (waar normaliter CO2 door naar binnen gaat en zuurstof de plant weer verlaat) in het blad. De koolstofnanobuisjes in de oplossing drongen de bladgroenkorrels binnen en zorgden ervoor dat deze dertig procent meer lichtenergie konden opvangen.

WIST U DAT…

…nieuw onderzoek suggereert dat planten intelligent zijn?

Gevolg
Onduidelijk is nog welke gevolgen dit precies heeft. Produceren planten die meer lichtenergie opvangen ook daadwerkelijk meer suiker? “Dat is een vraag die we nog proberen te beantwoorden,” vertelt onderzoeker Juan Pablo Giraldo. “Welke invloed hebben nanodeeltjes op de productie van chemische stofjes zoals glucose?”

Sensor
De onderzoekers gingen alvast wel een stapje verder. Ze tonen aan dat ze A. thaliana op vergelijkbare wijze om kunnen toveren tot een plant die vervuilende stoffen kan detecteren. Ze voorzagen de plant daartoe van koolstofnanobuisjes die het gas stikstofmonoxide – een vervuilende stof die bijvoorbeeld vrijkomt bij verbrandingsprocessen in auto’s – kunnen opsporen. Wanneer het stofje zich bindt aan een polymeer dat rond het koolstofbuisje zit, verandert de fluorescentie van het koolstofnanobuisje. “We kunnen deze koolstofnanobuisjes op een dag gebruiken om sensoren te maken die live, op het niveau van één enkel deeltje, vrije radicalen of signaalmoleculen detecteren die in lage concentraties voorkomen en heel moeilijk te detecteren zijn.”

Momenteel zijn de onderzoekers bezig om elektronische nanomaterialen – zoals grafeen – in planten te verwerken. Het is allemaal nog maar het begin. “De mogelijkheden zijn oneindig,” benadrukt onderzoeker Michael Strano. “Planten zijn als een technologisch platform heel aantrekkelijk.” Ze repareren zichzelf, regelen hun eigen energie en water en kunnen zelfs in barre omstandigheden overleven. En daarmee is deze nieuwe tak van sport bijzonder veelbelovend.