来源: 时间:2022-03-10 11:35:06
菠菜不再只是我们最喜欢的卡通人物大力水手的超级食物-这要归功于麻省理工学院的科学家,他们将多叶植物转化为可以在几分钟内检测到爆炸物的传感器。通过将叶片嵌入碳纳米管,这些植物旨在检测称为硝基芳烃的化合物,这些化合物通常用于地雷和其他炸药中。当这些化学物质中的一种存在于植物自然采样的地下水中时,嵌入植物叶片中的碳纳米管会发出荧光信号,可以用红外相机读取。相机可以连接到类似于智能手机的小型计算机上,然后将电子邮件发送给用户。
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<iframe src = "https://www.dailymotion.com/embed/video/ k5mri0sEd6xpz2ufO0u" width = "100%" height = "363"></iframe>麻省理工学院 (MIT) 教授迈克尔·斯特拉诺 (Michael Strano) 说: “这是我们如何克服植物/人类交流障碍的新颖证明。”
Strano说,植物非常适合监视环境,因为它们已经从周围环境中吸收了很多信息。
他说: “植物在土壤中有广泛的根系网络,不断对地下水进行采样,并有办法自动将水输送到叶子中。”
Strano的实验室以前已经开发了碳纳米管,可以用作传感器来检测各种分子,包括过氧化氢,爆炸性TNT和神经毒气沙林
当目标分子与包裹在纳米管周围的聚合物结合时,它会改变管的荧光。在这项新研究中,研究人员将硝基芳香族化合物的传感器嵌入菠菜植物的叶子中。
使用一种称为血管注入的技术,该技术涉及将纳米颗粒溶液施加到叶片的下侧,他们将传感器放置到称为叶肉的叶片层中,这是大多数光合作用发生的地方。
他们还嵌入了碳纳米管,这些碳纳米管发出恒定的荧光信号,作为参考。这使研究人员可以比较两个荧光信号,从而更容易确定爆炸传感器是否检测到任何东西。
如果地下水中有任何爆炸性分子,植物大约需要10分钟才能将它们吸收到叶子中,在那里它们会遇到检测器。为了读取信号,研究人员将激光照射到叶子上,促使叶子中的纳米管发出近红外荧光灯。
这可以通过连接到信用卡大小的计算机的小型红外摄像机来检测,该计算机类似于智能手机内的计算机。这项研究发表在《自然材料》杂志上。
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