Sní androidi o elektronických růžích?  
Švédští bioinženýři vytvořili živou bionickou růži, do které vložili funkční komponenty organické elektroniky. Science fiction klepe na dveře.

 

Elektronická růže. Kredit: LOE / Linköping University.
Elektronická růže. Kredit: LOE / Linköping University.

Omlouvám se Philipu K. Dickovi za parafrázi názvu jeho knihy z roku 1968, jejíž slávu zastínila legendární filmová adaptace Ridleyho Scotta, známá jako Blade Runner. Ale pokušení bylo příliš silné. To co dokázali bioinženýři z Laboratoře organické elektroniky (LOE) z univerzity ve švédském Linköpingu, si nijak nezadá s androidy, kteří sní o elektrických ovečkách.

Laboratoř organické elektroniky. Magnus Berggren zcela vpravo. Kredit: LOE.
Laboratoř organické elektroniky. Magnus Berggren zcela vpravo. Kredit: LOE.


Magnus Berggren a jeho spolupracovníci vzali živé růže a s využitím jejich vodivých pletiv (čili rostlinných cév) a buněk v nich vytvořili komponenty elektronických zařízení. Přísně technicky vzato to samozřejmě nejsou růže – androidi, ale růže – kyborgové, ale to není to hlavní na tomhle výzkumu. Berggren a spol. ve článku, který publikoval časopis Science Advances, předvedli uvnitř živých růží sestrojené elektrické vodiče, logické prvky a dokonce i součásti elektronických displejů. Jestli se neobjeví zásadní problémy, tak bychom se brzy mohli dočkat rozmanitých aplikací organické elektroniky.

Rostliny jsou pozoruhodné organismy, které podobně jako živočichové závisejí na přenosu iontových signálů a působení klíčových hormonů. Potíž je v tom, že rostliny fungují v mnohem pomalejším časovém měřítku, což komplikuje jejich výzkum. Když ale živé rostliny vylepšíme organickou elektronikou, tak se tím možnosti výzkumu rostlin a jejich metabolismu podstatně rozšiřují. Teď také bude možné vyvíjet sofistikované palivové články poháněné fotosyntézou, nové typy senzorů, regulátorů růstu rostlin a další podobná zařízení, které mohou ovlivňovat fungování rostlin. Něco takové zatím nebylo reálné.

V Laboratoři organické elektroniky mají velké plány. Kredit: LOE.
V Laboratoři organické elektroniky mají velké plány. Kredit: LOE.


V devadesátých letech  se objevila myšlenka vylepšit elektronikou stromy pěstované pro papírenský průmysl. V Laboratoři organické elektroniky na tom začali pracovat, jejich snahy ale tehdy utnula nedůvěra investorů. Berggren a spol. v roce 2012 získali nezávislé finanční prostředky Nadace Knuta a Alice Wallenbergových, dali dohromady tým a spustili restart projektu bionických rostlin. Jako klíčový se ukázal objev syntetického polymeru PEDOT‑S, který se po dlouhém pátrání stal prvním polymerem schopným vyplnit xylém, tedy vodivá pletiva rostliny, a vytvořit elektrický vodivé prvky o délce až 10 cm. Původní funkce rostlinných vodivých pletiv, totiž transport vody a živin, přitom zůstává zachována.

První vydání knihy P.K. Dicka „Do Androids Dream of Electric Sheep?“. Kredit: Doubleday Science Fiction / Wikimedia Commons.
První vydání knihy P.K. Dicka „Do Androids Dream of Electric Sheep?“. Kredit: Doubleday Science Fiction / Wikimedia Commons.


Badatelé pokračovali dál a s použitím elektrolytu, kterým obklopili část vodivého pletiva vyplněného polymerem PEDOT‑S, vytvořili funkční elektrochemické xylémové tranzistory. Pak použili technologii vakuové infiltrace, která je běžná v biologii rostlin, a s její pomocí propasírovali do listů růže jinou variantu polymeru PEDOT‑S. Tímto způsobem vytvořili fungující pixely a změnili list růže na něco, co se do značné míry podobá displeji. Nakonec vznikla růže, která si směle může říkat „elektronická“.

Podle Berggrena teď výraz „power plant“, který v angličtině znamená „elektrárna“, ale zároveň obsahuje i označení pro rostlinu „plant“, dostane úplně nový, hodně jiskřivý význam. Berggren tomu říká „flower power“ a sní o ovládání fotosyntézy, pěstování zelených antén nebo třeba o výrobě nových sofistikovaných materiálů. Původní příběh Philipa K. Dicka se sice odehrává v roce 1992 a růže nejsou androidi, i tak by se ale Dickovi, který zemřel v roce 1982, mohly elektronické růže líbit.



Literatura
Linköping University 19. 11. 2015, Science Advances 1: e1501136, Wikipedia (Do Androids Dream of Electric Sheep?)

 

Datum: 25.11.2015
Tisk článku

Fyzika Sbírka úloh pro SOŠ a SOU - Miklasová V.
 
 
cena původní: 178 Kč
cena: 178 Kč
Fyzika Sbírka úloh pro SOŠ a SOU
Miklasová V.
Související články:

Terminátorovy čočky displejem budoucnosti?     Autor: Stanislav Mihulka (22.11.2009)
3D tištěné modely srdce a bionické uši přijímající rádio     Autor: Stanislav Mihulka (24.05.2013)



Diskuze:

Androidi sní nejen elektronické růže, ale i drony

Josef Hrncirik,2015-11-26 09:57:31

Odpovědět


Re: Androidi sní nejen elektronické růže, ale i drony

Josef Hrncirik,2015-11-26 17:34:44

To je mnohoznačný až psychydelický výrok skoro jako z Bible

Odpovědět

Když pižlám živé žabí stehýnko železným nožem na měděné desce

Josef Hrncirik,2015-11-25 21:30:06

Je to digitální tranzistor nebo jen analogová dioda?

Odpovědět


Re: Když pižlám živé žabí stehýnko železným nožem na měděné desce

Fanda Sin,2015-12-01 16:33:38

Všechny tranzistory jsou analogové :)

Odpovědět


Re: Re: Když pižlám živé žabí stehýnko železným nožem na měděné desce

Josef Hrncirik,2015-12-01 20:56:14

A jak mi tedy v mozku vznikl numerický procesor?

Odpovědět


Re: Re: Re: Když pižlám živé žabí stehýnko železným nožem na měděné desce

Fanda Sin,2015-12-02 14:13:47

Co to?

Nevidím nejmenší souvislost.

V mozku máme (tedy většina z nás) neurony, ty fungují trochu jinak (nevím jak) než transistor.

Ale předpokládám (ač nejsem neurolog) že Vám vznikl v mozku numerický procesor stejně tak jako jste se NAUČIL vařit :)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Když pižlám živé žabí stehýnko železným nožem na měděné desce

Josef Hrncirik,2015-12-03 11:55:16

Připadalo mi to vše strašně přehnané, a odkaz e 150... se mi neotvíral. Proto taky ty přehnané reakce. Po několika marných pokusech se mi otevřel odkaz e 150... a viděl jsem že se dařilo připravit v rostlině max 5 cm dlouhý vodič. Na 2 mm délky měl odpor 100 kOHM. A když ho obklopili svým elektrolytem a přivedli k němu ze vzdálenosti několika um tenkými zlatými hroty napájenými 1,5 V pochopitelně drátkem, dostali něco vzdáleně podobného OECT (FET). Mě to spíš připomínalo dva jističe v sérii.
Pravděpodobně spíše vlivem redukce polovodiče (oxidovaného polythiofenu) proudem z hrotu, než vlivem pole z hrotu do kapiláry, došlo k určitému ?tranzistorovému efektu.
No a když měli kousek vedle sebe 2 hroty, podle společné odezvy tvrdili, že provedli po 100 s taktu 1 logickou operaci NAND nebo něco podobného s napětími na hrotech cca 1 V a uA proudu. Napájení, vodiče, odpory, zesilovače vše bylo pochopitelně externí a kovové. Do listu zaváděli dráty cca 15 V a po cca 5 minutách mírně změnily barvu a začaly vypovídat, prý vratně. Rděl jsem se více než ta růže. Palivový článek udělali pouze v kotli.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace