Tým ze švédské laboratoře organické elektroniky na univerzitě města Linköping se pokouší o tvorbu elektronických rostlin už od devadesátých let minulého století. Důvodem je snaha o přesnější regulaci růstu a tím i ochrana rostlin při nepříznivém počasí. Po mnoha experimentech byla za „pokusného králíka“ vybrána růže mnohokvětá (Rosa floribunda), která je odolná a podobně jako stromy má odlišený kořenový systém, řapíky, listy i kůru. Na rozdíl od stromů jsou ale růže podstatně skladnější, cenově dostupnější a dají se sehnat v květinářství. Tam výzkumníci skutečně během experimentů chodili.
Jak nezabít
Náhrada cévního systému rostlin elektronikou se neobešla bez problémů. Vědci vyzkoušeli množství vodivých materiálů, které měly proniknout do „krevního řečiště“ a vytvořit elektrické obvody, ale žádný nevedl k úspěchu. Živé se neživému zkrátka bránilo. Některé materiály kompletně ucpaly cévní pletivo rostliny (takzvaný xylém), jiné akcelerovaly zhoubné procesy – rostlina se vlastně sama otrávila produkcí jedovatých sloučenin.
Magický polymer
Po mnoha nezdarech se letos podařilo objevit materiál, který má výbornou elektrickou vodivost, je-li hydratován, a zároveň není pro rostlinu škodlivý. Jedná se o organický polymer PEDOT-S:H, do něhož byly stonky růží ponořeny na několik dní. Následné odstranění svrchní kůry růže odhalilo mikroskopické vodiče polymeru, které stonkem vystoupaly až do pěti centimetrů. Elektronické obvody v rostlinách tedy nevznikají „natahováním drátů“ do stonků a listů, ale rostou v ní přirozenou cestou.
Poslušné rostliny
Doposud se vědcům podařilo vytvořit obvody v maximální délce okolo 20 centimetrů. Mezi dosažené úspěchy patří i série „rostlinných“ tranzistorů, které jsou nezbytné pro vznik senzorové sítě. V plánu je vytvoření komplexního elektronického nervového systému. Elektronika v kytce by analyzovala a reagovala na vnější vlivy a přímo regulovala její chování. V praxi to znamená, že systém by například nedovolil rostlinám rozvít květy, pokud by hrozily mrazy. Mohl by vyslat i impulz pro tvorbu hormonů, které zabrání uschnutí rostliny. Především by se ale u průmyslových rostlin mohla zvýšit jejich výnosnost.
Chytré pole
Zemědělské plodiny vybavené jemnými vodiči by podle představ vědců monitorovaly samy sebe a při správném počasí urychlily růst a aktivitu. Na rozdíl od geneticky upravených obilovin se ty kybernetické mohou „vypnout“ – jejich chování se vrátí do stavu původní nemodifikované rostliny. Testuje se ale i kombinace obou přístupů, kdy se do geneticky modifikovaných rostlin přidají elektronické obvody.
Co dál?
I když PEDOT-S:H rostlině neublíží, jde o umělou a cizí látku. Bude tak nutné ověřit, že se nedostane ani do plodů, semen nebo jiných částí určených ke konzumaci. Kvůli dopadu na životní prostředí je dlouhodobým cílem náhrada polyethylendioxythiofenu jinou biologickou chemikálií. Žhavým kandidátem je zmodifikovaný chlorofyl, který by se dal zpětně implantovat v roli vodiče. Kdo ví, možná není daleko doba, kdy nám pole řepky olejky dá změnou barvy najevo, že se blíží divoká bouře.
Více kyberkytek a kyber věcí:
