Разработаны киберрастения для возможного выращивания на Марсе – ученые

Новости МирТесен

Ученые представили способ культивирования наноматериалов непосредственно внутри растительных тканей. Данная технология открывает значительные перспективы для будущих космических экспедиций, в том числе для освоения Марса.

Авторы научно-фантастических произведений уже не первый год описывают гибриды человека и машины, обладающие выдающимися возможностями. Тем не менее, создание «суперрастений», в структуру которых интегрированы наноматериалы, представляется более реалистичной перспективой, чем появление киборгов, по крайней мере, в текущих условиях. Исследователи объявили о создании растений, способных синтезировать наноматериал под названием металлорганические каркасные структуры (MOF), и предложили использовать MOFs для покрытия растительной поверхности. Такие модифицированные растения могут приобрести новые полезные свойства, включая способность обнаруживать химические вещества или более эффективно улавливать солнечный свет.

Ученые представятПредставленные результаты были доложены на Национальной конференции и выставке Американского химического общества (АХО).

По словам Джозефа Ричардсона, ведущего специалиста проекта, на протяжении многих веков люди включали новые компоненты в структуру растений. Обладая развитой системой сосудов, растения способны эффективно поглощать воду и вещества, растворенные в ней. Однако более крупные материалы и наночастицы, такие как MOF, испытывают трудности с проникновением в корневую систему. Ричардсон и его коллеги решили узнать, возникает вопрос о возможности использования растений для поглощения прекурсоров, которые впоследствии будут преобразованы ими в готовые наноматериалы MOF.

Ученые внесли в воду металлические соли и органические линкеры, после чего поместили туда растения. Прекурсоры были поглощены растениями и перенесены в их ткани, где образовались два различных типа флуоресцентных кристаллов MOF. В ходе эксперимента, проведенного для проверки концепции создания MOF с использованием «эффекта лотоса», в воду были добавлены незначительные количества ацетона, что привело к снижению флуоресценции материалов. На основе полученных данных Ричардсон планирует изучить, способны ли гибриды растений и MOF реагировать на взрывчатые и другие летучие химические вещества, что может быть применено для обеспечения безопасности в аэропортах.

Кроме того, готовые материалы MOF, полученные данным способом, применимы в качестве защитного слоя для растений, чтобы защититьзащитить их от вредного воздействия ультрафиолетового излучения и повысить эффективность фотосинтеза.

Ученые приступили к исследованию защитных характеристик наноматериалов, и первые результаты выглядят обнадеживающими. Специалисты нанесли люминесцентные MOF на срезанные хризантемы и лилии, после чего подвергли растения воздействию ультрафиолетового излучения в течение трех часов. В отличие от контрольных образцов, обрезки, покрытые MOF, демонстрировали меньшее выцветание и меньше увядания.

В связи с тем, что люди планируют осваивать все более отдаленные уголки космоса, возникает необходимость в продовольствии и других ресурсах. Использование киберрастений могло бы стать решением этой задачи, учитывая их способность преображатьпоглощать интенсивное ультрафиолетовое излучение, которое присутствует за пределами земной атмосферы.

«При рассмотрении возможности выращивания зерновых культур в условиях космоса или на Марсе, где отсутствует атмосфера и присутствует воздействие ультрафиолетового излучения, подобное решение может оказаться весьма полезным, — отмечает доктор Ричардсон. — Особенно это актуально с учетом того, что по мере удаления от Солнца все труднее обеспечить растения достаточным количеством света для фотосинтеза».