این گل رز یک گیاه عادی نیست بلکه سایبورگ است! سیم‌های کوچکی از طریق ساقه عبور می‌کنند، برق را از یک پین فلزی به دیگری منتقل می‌کنند.
النی استاورینیدو وقتی از طریق میکروسکوپ خود یک تکه ساقه گل رز را نگاه می‌کرد، مطمئن بود که می‌تواند کار جدیدی را انجام دهد. لو و تیمش گل‌ها را آزمایش می‌کردند. آنها سعی می‌کردند یک سایبورگ بسازند- یک گیاه زنده با پیشرفت‌های الکترونیکی. در گذشته، تلاش‌های آنها موفقیت آمیز نبود. اما این بار متفاوت بود. او متوجه یک خط نازک و تاریک شد که از ساقه عبور کرده بود و این یک خیال هیجان انگیز را در ذهن او قرار داد.
این خط تیره جزئی طبیعی از بخش‌های گیاه نبود. این یک سیم بود. استارینیدو تنها محققی نیست که بر روی تبدیل گیاهان به سایبورگ کار می‌کند. تعدادی از گروه‌های تحقیقاتی در سراسر جهان نیز به دنبال روش‌هایی برای وارد کردن الکترونیک در جهان طبیعی هستند. با تکنیک‌هایی در برش لبه، آنها قطعات مصنوعی را به ساختارهای گیاهی خود اضافه می‌کنند. این قطعات می‌توانند توانایی‌های معمول میزبان خود را افزایش دهند.

گیاهان توانایی تولید انرژی از نور خورشید را دارند. اگر دانشمندان بتوانند این کار را انجام دهند، ممکن است یک روز یک نیروی "واگنر" درست کنند. آنها در تلاش هستند تا گیاهان را به روش‌های دیگری نیز مهندسی کنند. محققان برخی از آنها را به آشکارسازهای مواد خطرناک، از جمله بمب‌های آلاینده تبدیل می‌کنند. محققان با امتداد برخی از بخش‌های برگ و ریشه، امیدوارند روبات‌هایی را ایجاد کنند که به نظارت بر محیط زیست کمک کنند و ما را در هنگام شروع شرایط بد کمک کنند.

قدرت گل

یکی از دلایل اصلی ایجاد گیاهان سایبورگ این است که آنها ممکن است انرژی بیشتری را نسبت به نسخه‌های طبیعی موجود در طبیعت جذب کنند.
گیاهان سبز نور را از خورشید گرفته و به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. به طور معمول، این انرژی برای تولید مواد ضروری است که برای رشد گیاه مورد نیاز است. این فرایند فتوسنتز (Foh-toh-SIN-thuh-sis) نامیده می‌شود و در داخل بخش‌های کوچکی از دیواره‌های گیاهی که کلروپلاست‌ها نامیده می‌شوند (KLOR-oh-plasts) انجام می‌گیرد. این ساختارها پر از رنگدانه‌هایی به نام کلروفیل (KLOR-oh-fill) هستند. رنگدانه‌های مختلف، رنگ‌های مختلف نور قابل مشاهده را جذب می‌کنند. کلروفیل به شدت نور آبی و قرمز را جذب می‌کند.
برای تولید انرژی، کلروپلاست‌ها نیاز به دی اکسید کربن و آب دارند. گیاهان دی اکسید کربن را از طریق هوا و از طریق سوراخ‌های کوچکی، به نام خزه، بر روی برگ‌های خود جذب می‌کنند. آب از خاک عبور می‌کند و ابتدا از طریق ریشه‌ها و سپس از طریق یک کانال درون ساقه گیاه وارد می‌شود. این کانال، به نام آوند شناخته می‌شود و جایی است که سیم استاورینیدو رشد کرده است.
استاورینیدو در بخش زیست الکترونیک دانشگاه Linköping در سوئد کار می‌کند. او مطالعه می‌کند که چگونه الکترونیک بر توابع بیولوژیکی اثر می‌گذارد. این سیم در واقع یک مدار ایجاد می‌کند در مسیری که برق می‌تواند حرکت کند. در نتیجه یک گل رز می‌تواند برق تولید کند.

ساقه گل سرخ

در زیر میکروسکوپ، سیم‌هایی که از طریق ساقه گل رز عبور می‌کنند، مثل خطوط ضخیم سیاه به نظر می‌آیند. آنهایی که تیره تر هستند نزدیک تر هستند، و گره‌های آن‌ها عمیق‌تر است.
مواد مورد استفاده در آنها پلیمر می‌باشد که یک مولکول ساخته شده از زنجیره‌ای از قطعات مشابه و مرتبط است. شکل نازک آنها باعث می‌شود که چنین مولکول‌هایی برای قرار دادن در گیاه ایده آل باشند. پلیمرها اساس بسیاری از مواد پلاستیکی را تشکیل می‌دهند. اما اکثر پلاستیک‌ها اجازه نمی‌دهند برق از طریق آنها جریان یابد و آن را مسدود می‌کنند. به همبن علت تیم استروینیدو از پلیمر PEDOT-S استفاده کردند که مخصوص عبور جریان برق است و حتی می‌تواند به عنوان یک ترانزیستور عمل کند. گروه لینچوپینگ اولین کسی بود که با PEDOT-S، "ترانزیستور" را در داخل یک گل ساخت.
ترانزیستورها در قلب هر دستگاه کامپیوتری قرار دارند. یک تراشه درون تلفن همراه ممکن است حاوی 2 میلیارد از آنها باشد. هر ترانزیستور می‌تواند 1 یا 0 را فعال یا غیرفعال کند. (برنامه‌های کامپیوتری به کد 1 و 0 متکی هستند تا اطلاعات را ذخیره و اداره کنند).

مهندسان بیشتر ترانزیستورها را از فلزاتی مانند سیلیکون می‌سازند. این پروژه گل رز الکترونیکی، و یا تحقیقاتی مانند آن، ممکن است یک روز منجر شود که یک گل مانند یک تراشه کامپیوتری کار کند.
استاورینیدو امیدوار است که دستاوردهای تیمش به تولید گیاهانی با کارایی کاملا جدید هدایت شود. به عنوان مثال، دانشمندان ممکن است بر روی این زمینه کار کنند تا گیاهانی با ابزارهای داخلی را برای نظارت بر رشد و حتی کنترل رشد آنها در مزرعه وارد کنند. این گیاهان ممکن است قادر به استفاده از نور بیشتری از خورشید باشند که این باعث می‌شود که آنها گل، میوه و سبزیجات را سریعتر از حد طبیعی تولید کنند.

مایکل استرانو از MIT

دو سال قبل گروه لینچوپینگ یافته‌های خود را منتشر کرد. این گروه که در MIT کار می‌کنند، راهی برای قرار دادن دستگاه‌های بسیار کوچک مانند نانو ماشین آلات را به درون یک کلروپلاست گیاه کشف کردند. این محققان در شاخه‌ای از مهندسی به نام فناوری نانو کار می‌کنند. آنها مواد بسیار مضری را مطالعه می‌کنند که در مقیاس بسیار کوچک هستند.
پیش از تحقیقات استرانو، دانشمندان راهی برای عبور دادن چیزی از طریق دیواره یک کلروپلاست از سلول‌های گیاهی پیدا نکردند. اما تیم MIT کشف کرد که هنگامی که ذرات کوچک با مولکول‌های با بار الکتریکی پوشش داده می‌شوند، کلروپلاست‌ها آن ذرات را مستقیما داخل می‌کنند. تیم استرانو اکنون درک کرده که چگونه هر ذره کوچک، ماده یا حتی نانوماشینی را به یک سلول گیاهی وارد کند.
به طور مثال محققان می‌گویند با قرار دادن نانو آنتن در بخش کلروپلاست که نور را جمع می‌کند و اگرچه هنوز مشخص نیست که دقیقا چگونه کار می‌کند، گیاهان سایبورگ که این آنتن‌ها را میزبانی می‌کنند، 30 درصد انرژی بیشتری از نور خورشید تولید می‌کنند.
در نهایت آنها می‌توانند استفاده‌های مختلفی را با هدف تغییر کارکرد گیاه، مانند استفاده از نور خورشید، ایجاد کنند.

برگرفته از سایت ساینس نیوز فور استیودنتس