Μέσω της χρήσης ημιαγώγιμων πολυμερών είναι δυνατή η δημιουργία τόσο αναλογικών όσο και ψηφιακών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, μέσα σε κατά τα άλλα κανονικά, ζωντανά λουλούδια, θάμνους και δέντρα, όπως απέδειξαν ερευνητές του Linköping University Laboratory for Organic Electronics.
Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στο Science Advances: Μέσω της βοήθειας των καναλιών που διανέμουν νερό και θρεπτικές ουσίες εντός των φυτών, οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Μάγκνους Μπέργκρεν, δημιούργησαν τα βασικά τμήματα των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.
Στη σχετική δημοσίευση επιδεικνύουν πώς τα τριαντάφυλλα μπορούν να παράξουν τόσο αναλογικά όσο και ψηφιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα, που μακροπρόθεσμα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν, για παράδειγμα, για τη ρύθμιση της φυσιολογίας του φυτού.
Τα συμβατικά ηλεκτρονικά αποστέλλουν και επεξεργάζονται ηλεκτρονικά σήματα, ενώ τα φυτά μεταφέρουν και διαχειρίζονται ιόντα και ορμόνες ανάπτυξης.
Στα οργανικά ηλεκτρονικά, που βασίζονται σε ημιαγώγιμα πολυμερή, τόσο τα ιόντα όσο και τα ηλεκτρόνια μπορούν να λειτουργούν σαν φορείς σήματος. Με τη βοήθεια των οργανικών ηλεκτρονικών, ως εκ τούτου καθίσταται δυνατός ο συνδυασμός ηλεκτρικών σημάτων με αυτά του φυτού- σαν να μεταφράζονται τα σήματα του φυτού σε παραδοσιακά ηλεκτρονικά.
Η ενσωμάτωση φθηνών οργανικών ηλεκτρονικών σε φυτά ανοίγει μια μεγάλη γκάμα δυνατοτήτων, όπως η αξιοποίηση ενέργειας από φωτοσύνθεση σε μια κυψέλη καυσίμου κ.α.
Ο επικεφαλής των ερευνητών, Μάγκνους Μπέργκρεν, εργάζεται πάνω στον τομέα των ηλεκτρονικών που εκτυπώνονται σε χαρτί από τη δεκαετία του 1990.
Η ιδέα της ενσωμάτωσής τους στο δέντρο εμφανιζόταν τακτικά, αλλά χωρίς να προσελκύει ιδιαίτερο ενδιαφέρον.
Ωστόσο, χάρη σε χρηματοδότηση από το Knut and Alice Wallenberg Foundation στα τέλη του 2012, οι καθηγητής προσέλαβε τρεις νέους ερευνητές: Τον Ρότζερ Γκάμπριελσον, τον Έλιοτ Γκόμεζ και την Ελληνίδα Ελένη Σταυρινίδου.
Στόχος ήταν να βρεθεί εάν είναι δυνατή η εισαγωγή- ή και η παραγωγή- ηλεκτρονικών σε φυτά. Μέσα σε δύο χρόνια, σημειώθηκε επιτυχία.
Ο Γκάμπριελσον βρήκε το πολυμερές PEDOT-S, που αποδείχτηκε ότι διασπάται στο νερό. Απορροφώμενο σε τριαντάφυλλο, για παράδειγμα, μετατρέπεται σε υδροτζέλ, που δημιουργεί μια λεπτή μεμβράνη στο κανάλι μέσω του οποίου απορροφώνται νερό και θρεπτικές ουσίες.
Στη συνέχεια, η κα Σταυρινίδου πέτυχε τη δημιουργία από φυτά τμημάτων μεμβρανών του πολυμερούς. Με ένα ηλεκτρόδιο σε κάθε άκρη και μια «πύλη» στη μέση, δημιουργήθηκε αναλογικός ημιαγωγός σε επιθυμητές διαστάσεις.
«Μπορούμε να αρχίσουμε να μιλάμε για “power plants”- μπορούμε να βάλουμε αισθητήρες σε φυτά και να χρησιμοποιούμε την ενέργεια που προκύπτει από τη χλωροφύλλη, να παράγουμε πράσινες κεραίες ή νέα υλικά.
Όλα γίνονται φυσικά, και χρησιμοποιούμε τα πολύ προηγμένα, μοναδικά συστήματα των φυτών» αναφέρει ο καθηγητής Μπέργκρεν, υπογραμμίζοντας ότι, από όσο είναι γνωστό, ουδείς το έχει επιτύχει αυτό στο παρελθόν.
