Nanoröhrchen erhöhen Elektronenfluss 24.03.2014, 13:00 Uhr

Pflanzen sollen zu lebenden Elektrogeräten werden

In ferner Zukunft könnten Pflanzen zu lebenden Elektrogeräten werden, so die Vision der Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT). Sie versetzten Chloroplasten mit halbleitenden Nanoröhrchen und stellten erhöhten Elektronenfluss fest.

Nachdem die Forscher des MIT die Pflanze mit Nanoröhrchen versetzt hatten, stellten sie größere Lichtausbeute bei der Photosynthese und erhöhten Elektronenfluss fest. 

Nachdem die Forscher des MIT die Pflanze mit Nanoröhrchen versetzt hatten, stellten sie größere Lichtausbeute bei der Photosynthese und erhöhten Elektronenfluss fest. 

Foto: MIT/Bryce Vickmark

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben mit der sogenannten Pflanzennanobionik ein ganz neues Forschungsgebiet eröffnet. „Unsere Vision ist es, Pflanzen als technologische Plattform zu nutzen“, fasste Michael Strano, Professor für chemische Verfahrenstechnik am MIT, das Ziel seiner Forschungsarbeit gegenüber dem Onlinemagazin „NewScientist“ zusammen.

Nanoröhrchen erhöhen Lichtausbeute der Photosynthese

Erstes Ziel der Forscher war es, die Photosynthesefähigkeit der Pflanzen zu erhöhen. Deshalb haben sie Chloroplasten – die sind zuständig für die Photosynthese – mit halbleitenden Nanoröhrchen versetzt. Das Ergebnis: Konnten die Pflanzen bislang nur rund zehn Prozent des Sonnenlichts absorbieren, stieg die Lichtausbeute dank der Nanoröhrchen nach Angaben der Forscher erheblich. Zudem stellten sie in den manipulierten Zellen erhöhten Elektronenfluss fest.

Der erhöhte Elektronenfluss beflügelte Stranos Fantasie. „Diese Technologie könnte beispielsweise Handys hervorbringen, die sich selbst mit Energie versorgen oder reparieren können, beziehungsweise auch Bäume, die gleichzeitig als Handymast fungieren oder vollkommen neuartige Brennstoffzellen.“

Schadstoffe bringen Pflanze zum Leuchten 

Star des zweiten Experiments war eine Pflanze der Art Acker-Schmalwand, besser bekannt als Schotenkresse. Auch sie tunten die Forscher mit Nanoröhrchen, die sie allerdings zuvor mit einem speziellen Polymer beschichtet hatten. Dieses sorgt dafür, dass sich die Fluoreszenz der Nanoröhrchen ändert, sobald ein bestimmtes Molekül andockt. Das Ergebnis: Die Pflanze leuchtet, sobald sich Schadstoffe wie Stickoxid in ihrer Nähe befinden.

Michael Strano machte bereits im September 2010 auf sich aufmerksam, als er mikroskopisch kleine Solarzellen entwickelte, die sich selbständig zusammenbauen und reparieren können. Auch hier stand die Natur Modell. „Ich war beeindruckt von den effizienten Selbstreparaturmechanismen von Pflanzenzellen.“ Im Grunde imitiere man Tricks, welche die Natur über Jahrmillionen entwickelt hat. Strano: „Eines Tages wird es vielleicht möglich, Pflanzen in lebende elektronische Geräte zu verwandeln.“ Forscher aus Cambridge haben Ähnliches vor. Sie haben mit Moos experimentiert, das auf einem Trägermaterial wächst und über die Photosynthese  Strom erzeugt.

Von Petra Funk/Patrick Schroeder Tags:

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