Bilim İnsanları Yeraltında Gizlenen Kimyasal Patlayıcıları Yapay Ispanakla Buldular

Bilim İnsanları Yeraltında Gizlenen Kimyasal Patlayıcıları Yapay Ispanakla Buldular

Yazar: Dyllan Furness — 1 Kasım 2016

Çeviren: Ercan Caner

Ispanak yapraklarına karbon nano tüpler yerleştiren bilim insanları, bu bitkiyi patlayıcı maddeleri tespit eden ve veriyi kablosuz olarak akıllı telefon benzeri cihazlara gönderen bir sensöre dönüştürdüler.

Ispanak artık sadece yenen süper bir sebze değil. Temel Reis de ıspanağın gücünü anlamıştı fakat muhtemelen bu kadarını da beklemiyordu: bilim insanları yeşil yapraklı sebzenin yeraltında gizlenen kimyasal patlayıcıları bulmak için kullanılabileceğini keşfettiler.

Bitkiler içinde bulundukları ortama tepki gösteren canlılardır. Bir kuraklık tehlikesini insanlardan çok daha önce algılayabilmektedirler. Toprağın özellikleri ve su potansiyelinde meydana gelen küçük değişiklikleri tespit edebilirler.

Massachusetts Institute of Technology (MIT) araştırmacılarından bir grup bilim insanı, ıspanaklara nano tüpler yerleştirerek bulunduğu ortamdaki farklı kimyasalları algılamasını ve sinyal göndermesini sağladılar. Kimyasallar tespit edildiğinde nano tüpler, kızılötesi kameralar tarafından algılanan bir floresan sinyal yaymaktalar.

Bitkiler muazzam bir bilgi kaynağıdır. Bitkiler üzerinde yapılan bu tür çalışmalar ‘bitki nano biyoniği’’ olarak adlandırılmaktadır ve bitkilerin yeni maksatlarla kullanılmasına imkân vermektedir. MIT araştırmacıları tarafından yürütülen bu çalışmanın sonuçları Nature Materials’da yayımlanmıştır.

Çalışmayı yürüten grubun lideri olan Min Hao Wong, Digital Trends’e yaptığı açıklamada; ‘‘Bitkilerin genelde statik olarak görüldüğünü ama aslında onların muazzam bir bilgi kaynağı olduklarını’’ açıklamıştır. Bitkilerin yaşadığımız ortam ile sürekli bir etkileşim içerisinde olduklarını anlatan Wong, bitkilerin çeşitli parçacık ve bileşenleri emerek ve toplayarak sıcaklık ve nem oranlarındaki değişikliklere tepki verdiklerini belirtmektedir.

Wong ve arkadaşları (Bitki nano biyoniğinin öncülerinden olan MIT’den Michael Strano ve Kaliforniya Üniversitesinden Juan Pablo Giraldo) bitkilere bakış açımızı değiştirmeyi hedefliyorlar. Amaçları, bitkilerin içinde bulundukları ortamla ilgili, örneğin besleyiciler ve yeraltı su kalitesi gibi değerli bilgileri depoladığını ve insanların küçük bir mühendislik ve deha ile bu değerli verilere ulaşabileceğini göstermek.

Bitkiler bu maksatla kullanıldıklarında çevreye hiç bir zarar vermeyen ve sıfır karbon ile içinde yaşadığımız ortamı algılayan sensör vazifesi görmektedirler. İlave olarak bitkilerin enerji kaynağına gereksinimleri yoktur, pratik açıdan karbon negatiftirler ve göze mekanik aletlerden çok daha hoş görünmektedirler.

Ispanak, nitro aromatik olarak bilinen ve sık olarak kara mayınları ve diğer patlayıcılarda kullanılan kimyasal bileşenleri algılamak üzere tasarlanmıştır. Bu kimyasal bileşenlerden herhangi biri bitki  tarafından doğal olarak numune alınan yeraltı suyunda bulunduğunda,  ıspanak bitkisinin yapraklarına yerleştirilen nano tüpler floresan bir sinyal yaymakta, bu sinyal de kızılötesi bir kamera tarafından algılanmaktadır.

Yapılan son çalışmada araştırmacılar, damar infüzyon tekniği yöntemiyle karbon nano tüpleri ıspanak yapraklarına yerleştirmişlerdir. Bitki suyu emdiğinde nano tüplerin, patlayıcıları belirlemede kullanılan nitro aromatik bileşenler dahil bir kısım kimyasalları tespit edebildiği gözlenmiştir. Nitro aromatik bileşenler tespit edildiğinde nano tüpler, ucuz ve birçok akıllı telefon satış  yerinden alınabilecek kızılötesi bir kamera tarafından algılanabilen floresan ışık yaymaktadırlar. Raspberry Pi gibi basit bir cihaz tarafından da kullanıcıya e-posta ile mesaj gönderilmektedir.

Wong’un ifadelerine göre patlayıcılar alanında bitkiler, savunma uygulamalarında kullanılabilirler,  bunun yanı sıra, su ile havada tespit özellikleri kanıtlandığından, açık alanlarda terörizmle bağlantılı faaliyetleri izlemek için de kullanılabilirler. Bu tür bitkiler yeraltında gömülü mühimmattan sızıntıları ve nitro aromatik içeren atıkları tespit edebilirler. Sistem tarımda da haşere ve patojenleri belirleyerek ürünlerin durumlarını izlemek maksadıyla kullanılabilir.

Strano ve Giraldo, nano biyonik bitki uygulamalarını ilk olarak iki yıl önce, karbon nano tüpleri kloroplast yapraklara yerleştirerek, % 30 oranında daha fazla ışık enerjisi almalarını sağladıklarında göstermişlerdir.

Son çalışmada kullanılan elektronik cihazlar çok ucuz olsa da (Raspberry Pi bilgisayarının maliyeti sadece 35 ABD dolarıdır), maliyetleri daha da azaltmak, çevreye olan etkilerini ortaya çıkarmak ve ticarileştirmek için ilave çalışma yapılması gerektiğini Wong kabul etmektedir. Plantea isimli bir şirket kuran Wong’un hedefi bu alanda yapılan çalışmaları daha da ileri götürmektir.

ÇN: Yazının orjinaline aşağıdaki linkten erişebilirsiniz.

http://www.digitaltrends.com/cool-tech/spinach-explosive/#ixzz4OovO69fg