Loại cây biết dò bom và giám sát ô nhiễm môi trường
Theo nghiên cứu mới đây, cây bionic có khả năng phát hiện chất nổ hiện nay có thể đảm nhiệm thêm chức năng giám sát môi trường và nông nghiệp đô thị trong tương lai.
Lá rau chân vịt sau khi được cấy ống nano cacbon, chuyển đổi thành cây bionic có thể phát ra tia hồng ngoại và phát hiện nitroaromatic, hợp chất phổ biến trong các loại bom mìn, đạn dược.
Nếu chất này có trong nước ngầm, các cây rau chân vịt sẽ hấp thụ chúng qua rễ, rồi chuyển đến lá, tiếp đó lá phát ra tia hồng ngoại để báo hiệu.
Sau đó, một thiết bị phát hiện được cài đặt trên điện thoại thông minh sẽ nhận diện sự thay đổi của lá cây. Trong thử nghiệm với axit picric, một loại chất nổ, các tín hiệu hồng ngoại được nhận diện trong vòng 10 phút sau khi rễ ngấm hóa chất.
Các nhà nghiên cứu cho rằng, cách tiếp cận bằng “nanobionic” nhanh hơn nhiều các phương pháp kỹ thuật trước đây. Ví dụ, phương pháp dựa trên quan sát cây héo hay mất dần màu xanh sẽ tốn nhiều giờ hoặc vài ngày và không dễ dàng phát hiện bằng thiết bị điện tử.
Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng giống rau chân vịt hoang nhiều hơn giống được nuôi dưỡng đặc biệt trong phòng thí nghiệm. Họ tin rằng có thể nhân rộng phương pháp với các giống cây trồng đã thích ứng với môi trường tự nhiên.
Trưởng nghiên cứu Michael Strano, giáo sư công nghệ hóa học tại Viện công nghệ Massachusetts cho biết:
“Kỹ thuật di truyền có sức mạnh to lớn, nhưng trên thực tế chỉ có số ít cây được hoàn thiện, chúng tôi có thể lấy cây ở sân nhà bạn và chuyển đổi nó”. Nghiên cứu ở đây sử dụng công nghệ nanobionic thay vì di truyền học.
Sức mạnh của thực vật
Video đang HOT
Strano cho rằng thực vật sẽ là cảm biến hóa học tuyệt với, nhờ sự phát triển của mạng lưới rễ và khả năng hút nước ngầm nhờ vào nguồn năng lượng mặt trời miễn phí. Hơi nước thoát ra từ lá, kích thích rễ cây hấp thụ nước trong đất.
Bởi vì nước bay hơi, các chất được hấp thụ cùng nước không dễ bay hơi sẽ tập trung ở lá. Do đó, thực vật có thể phát hiện nồng độ hóa chất rất thấp.
Các cảm biến nano trong nghiên cứu này nhạy cảm với nhiều chất nổ, thậm chí có thể phát hiện các chất được sản sinh trong quá trình chất nổ phâ.n hủ.y.
Để nhận các tín hiệu hồng ngoại, nhóm nghiên cứu sử dụng một máy ảnh hồng ngoại nhỏ kết nối với một máy tính Raspberry Pi nhỏ gọn. Tuy nhiên, Strano cho biết điện thoại thông minh dễ dàng thực hiện chức năng này, nếu bỏ bộ lọc hồng ngoại.
Thử nghiệm hệ thống được thực hiện ở khoảng cách 1 mét, nhưng các nhà nghiên cứu nói rằng cảm biến sẽ hoạt động trên phạm vi rộng hơn nhiều, cho phép giám sát nhiều cây cùng một lúc.
Nhóm đã cấy thêm các hạt nano huỳnh quang thứ hai cùng với cảm biến nano. Các hạt này không nhạy cảm với nitroaromatic, nhưng sẽ cung cấp các tín hiệu hồng ngoại liên tục để so sánh với tín hiệu mà cảm biến nano nhận được.
Nhờ các tín hiệu tham khảo này, tín hiệu hồng ngoại sẽ được tiếp nhận từ bất kỳ góc độ, khoảng cách nào một cách chính xác và nhanh chóng.
Bước tiến quan trọng
Bogdan Dragnea, giáo sư hóa học tại Đại học Indiana, chuyên gia về công nghệ nano, dù không tham gia vào nghiên cứu, nhưng ông đán.h giá công trình này là một bước tiến lớn trong giám sát ô nhiễm đất.
Micheal Strano nói rằng nhóm của ông hy vọng có thể tăng số lượng cảm biến cấy ghép trên thực vật, để phát hiện nhiều loại hóa chất trong cả không khí và nước ngầm.
“Một cái cây có thể giám sát môi trường riêng của nó về dịch bệnh, hư hại hay hạn hán”, Strano nói. “Đó là những “công chúng” rất nhạy cảm về sinh lý riêng, chúng tôi quan tâm đến mở rộng tiếp cận và khai thác mạng tín hiệu phức tạp này của thực vật”.
Theo Strano, nông nghiệp đô thị là thị trường đầy hứa hẹn với công nghệ này, vì các trang trại ở đô thị cần hoạt động cực kỳ hiệu quả để sử dụng tốt nhất quỹ đất có hạn. Hơn nữa, thực vật trong không gian khép kín dễ dàng theo dõi hơn.
Raffaele Di Giacomo, tiến sĩ thuộc Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ, cũng là một nhà nghiên cứu về nanobionic khác, nói rằng công nghệ này có thể gặp phải một số khó khăn và hiệu chuẩn và ổn định, nhưng hệ thống đơn giản và giá thành thấp sẽ bù đắp lại.
Ông chia sẻ: “Tôi không nghi ngờ rằng trong tương lai gần chúng ta sẽ có thực vật cảm biến thương mại trong nhà hay văn phòng, chúng sẽ gửi trực tiếp đến điện thoại thông minh của chúng ta những dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, oxy và các chất ô nhiễm”.
Theo Soha/Trí Thức Trẻ
Loài cây nở hoa tuyệt đẹp nhưng không ai dám lại gần chỉ vì...
Trông hoa và quả của loài cây này thì có vẻ rất bắt mắt nhưng người dân chẳng ai dám tùy tiện đến gần.
Nếu có dịp đến Venezuela, bạn có thể sẽ bắt gặp loài cây với những quả hình tròn và những bông hoa màu hồng trông khá hấp dẫn này. Thế nhưng bạn không nên đến gần vì nó có thể phát nổ như lựu đạn bất cứ lúc nào.
Một vị khách du lịch khi đến Venezuela nhìn thấy loại cây to kỳ lạ này mọc bên đường. Thân cây sai trĩu quả tròn tròn, nâu nâu, thoạt nhìn người ta sẽ đoán đây là loại cây ăn quả.
Du khách hiếu kỳ tiến lại gần, muốn hái loại quả lần đầu thấy này xuống xem thử nhưng chưa kịp đưa tay ra thì du khách đã bị hướng dẫn viên du lịch ngăn lại. Sau đó, người hướng dẫn viên lập tức đưa cả đoàn tránh xa cái cây.
Hoa của loài cây này trông rất đẹp.
Vị du khách còn phát hiện ra trên cây có hoa nở, vừa nở hoa vừa sai quả, thật khiến người khác mở mang tầm mắt. Các vị khách khác cũng từ từ bị thu hút, bắt đầu bỏ qua lời nhắc của hướng dẫn viên mà tiến lại gần cái cây. Thế nhưng lại một lần nữa, hướng dẫn viên nhanh chóng ngăn cản kịp, kéo các vị khách quay lại và cảnh báo rằng trái cây này có thể... phát nổ.
Một cây cho rất nhiều hoa và quả.
Làm sao có thể phát nổ được? Thoạt nhìn nó chỉ giống những cái cây bình thường, đặc biệt hơn chút là vừa ra hoa vừa kết quả thôi chứ trông nó không có vẻ như sẽ phát nổ.
Thế nhưng nó lại tiềm ẩn nguy hiểm đối với những người tò mò dám lại gần.
Người hướng dẫn viên giải thích: Loại cây này được gọi là "cây bom", cùng với đó là "hoa bom" và "quả bom", không đơn thuần chỉ bởi bề ngoài nó có màu giống quả lựu đạn hoen gỉ mà còn vì nó có thể thực sự phát nổ.
Vỏ ngoài của "quả bom" rất cứng nên người dân địa phương gọi nó là quả "dưa sắt". Khi quả chín, không chỉ vỏ mà hạt bên trong cũng rất cứng. Nếu chúng ta cố tình gõ vào quả, nó sẽ phát nổ chẳng khách gì những trái lựu đạn thật. Mà nếu bạn không đề phòng, những mảnh vỏ cây văng vào mắt hoặc cứa vào thân thể thì thật là tai hại.
Theo tìm hiểu, loại cây này được một nhà thực vật học người Pháp phát hiện ra trong rừng nguyên sinh. Bởi vì ông cảm thấy loại cây này tiềm ẩn một khả năng đặc biệt nào đó mang lại giá trị nghiên cứu nên mới mang về trồng, mãi sau nó mới được trồng rộng rãi.
Điểm đặc biệt của loại cây này là hoa và quả của nó có thể tồn tại một thời gian dài trên cây. Loại cây này có nguồn gốc ở châu Mỹ, hiện có mặt ở rất nhiều quốc gia nhưng chỉ được trồng làm đẹp trong các khu biệt thự hoặc khu dân cư cao cấp. Vậy nên, khi bạn nhìn thấy loại cây này, dù cho có hiếu kì thế nào cũng không được tùy ý lại gần nếu không hậu quả sẽ rất khó lường.
Theo Khánh Chi / Trí Thức Trẻ
Bí ẩn "cây ma" sống không cần quang hợp trong rừng Cây gỗ hồng bạch tạng trong khu rừng ven biển ở California (Mỹ) được biết đến như "cây ma" bởi màu trắng đặc biệt, không có sắc tố diệp lục, vốn giúp cây quang hợp từ ánh sáng Mặt trời. Cây gỗ hồng bạch tạng được ví như "cây ma" trong hàng thập kỷ qua. "Đáng lẽ loại cây này phải chế.t nhưng...