美國的科學家們製造了一種仿生菠菜植物，可以從地下水中吸收爆炸性分子，併發出紅外訊號。
清除土壤中的汙染物是一項耗時且成本高昂的工作。但在受影響區域種植植物提供了一種廉價且可持續的廢物處理方式。這種被稱為植物修復的技術利用植物吸收並濃縮其葉片或莖中的營養物質的能力。一旦廢物被吸收，植物就可以簡單地從土壤中拔出。
麻省理工學院的黃民浩認為，這種特性也使得植物成為檢測汙染物的理想選擇。他說：“透過蒸騰作用，植物從地面吸收水分和其他分析物，甚至可以在[其]組織內積累痕量的分析物。”
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
為了利用這種潛力，黃和他的同事們製造了一種奈米仿生植物，既可以檢測地下水中的爆炸物，也可以提醒使用者該區域存在爆炸物。該團隊首先將紅外熒光碳奈米管（CNTs）注入菠菜植物的葉片。處理後，將菠菜的根部包裹在粗棉布中，並將常見的爆炸物成分苦味酸（2,4,6-三硝基苯酚）滴在上面。
黃解釋說：“我們首先設計了基於碳奈米管的感測器，該感測器可以有選擇地響應硝基芳香族化合物。這些奈米管在硝基芳香族化合物存在的情況下會使熒光強度減弱，我們還設計了一個訊號強度不變的參考感測器。”
植物將硝基芳香族化合物透過根部吸入葉片，然後用夜視攝像機拍攝被抑制的紅外訊號，並透過WiFi訊號將其傳送到智慧手機。由於參考感測器也嵌入在葉片中，因此該技術可以生成高對比度影像。
黃認為，這種簡單的奈米仿生系統將“在現場易於採用”。他說：“有複雜的環境和技術問題需要探索，但我們相信植物奈米仿生技術將長期存在。”
黃的研究小組對這種植物的潛力非常有信心，他們成立了一家名為Plantea的公司，以探索該技術如何在工業領域紮根。
中國南洋理工大學的奈米生物系統專家馬丁·普梅拉評論說：“這是奈米工程的一個很好的例子。這些爆炸物感測植物對於環境修復非常重要。”