24.11.2015, 14:34 Uhr | 0 |

Organische Elektronik Cyborg-Rosen: Forscher verpassen lebenden Pflanzen elektrische Leitungen

Schwedische Wissenschaftler haben Rosen leitende Kunststoffe implantiert und konnten so analoge und digitale Schaltkreise in der lebenden Pflanze erzeugen. Ihre Forschung eröffne die Möglichkeit, die Energie aus der Photosynthese nutzbar zu machen, glauben die Forscher. Ihre Cyborg-Rosen zum Leuchten bringen können sie auch schon. 

Cyborg-Rose
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Von wegen romantischer Liebesbeweis: Cyborg-Rosen haben eine andere Mission. Schwedische Wissenschaftler haben ihnen leitende Kunststoffe implantiert und siehe da: In der lebenden Pflanze konnten so analoge und digitale Schaltkreise erzeugt werden. 

Foto: Linköping University

Über die winzigen Kanäle, die Wasser und Nährstoffe in der Pflanze verteilen, haben Forscher an der schwedischen Linköping University die wichtigsten Bauteile elektronischer Schaltkreise in Versuchspflanzen installiert. Sie verabreichten Rosen in Wasser gelöste, elektrisch leitfähige Polymere namens PEDOT-S. Die bildeten in den Leitgefäßen der Pflanze einen dünnen Film aus, ohne sie zu verstopfen.

Die Rose als Bio-Transistor

Im Versuch konnten die Forscher so einen Strang aus organischen Halbleitern als Transistor in einem elektrischen Schaltkreis einsetzen. Als Elektrolyt diente der natürliche Pflanzensaft, in dem Ionen, also elektrisch geladene Teilchen, transportiert werden, die Stoffwechselvorgänge auslösen. Den Forschern zufolge funktioniert der Bio-Transistor ähnlich dem siliziumbasierten, der beispielsweise in Smartphones und Computern zu finden ist.

Und nicht nur das. Mit Hilfe einer anderen PEDOT-Variante konnten die Wissenschaftler die Farbe der Rosenblätter verändern. Sie ließen die Polymere zusammen mit Nanocellulose-Fasern ins Blattwerk der Rosen diffundieren, wo die Cellulose eine schwammartige, dreidimensionale Struktur aufbaute. Die Hohlräume füllten sich mit den leitfähigen Polymeren. Zusammen mit den Elektrolyten aus dem Pflanzensaft arbeitete das so entstandene Gewebe den Forschern zufolge so ähnlich wie ein Display. So konnten sie das Grün heller und dunkler dimmen.

Photosynthese-basierte Brennstoffzellen

Zum einen ließen sich anhand ihrer Studien Prozesse innerhalb der Pflanze besser verstehen, fassen die Wissenschaftler ihre Ergebnisse zusammen.  Die organische Elektronik eröffne darüber hinaus eine ganze Reihe von Möglichkeiten: Denkbar sei zum Beispiel, dass man eines Tages die Energie, die bei er Photosynthese entstehe, für Brennstoffzellen nutzen könnte. Letztlich sei es auch möglich, Wachstum und Entwicklung von Pflanzen zu beeinflussen und zu regulieren – möglicherweise eine Alternative zur Gentechnik.

Endlich könne man im wahrsten Sinne über “Energiepflanzen” reden, stellt Professor Magnus Berggren, der Leiter des Forscherteams vom Laboratory for Organic Electronics, fest. „Wir können Sensoren in Pflanzen platzieren und die Energie nutzen, die im Blattgrün steckt, grüne Antennen produzieren oder neue Materialien“, zeigt er das Potential seines Forschungsgebiets auf. „Alles passiert natürlich, und wir nutzen das hochentwickelte und einzigartige System der Pflanze selbst.“

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Von Susanne Neumann
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