Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

MIT-Forscher verleihen Pflanzen Superkräfte

19.03.2014

Neues Verfahren nutzt Nanotechnologie für verbesserte Fähigkeiten

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://mit.edu haben ein neuartiges technologisches Verfahren entwickelt, das herkömmliche Pflanzen mit regelrechten Superkräften ausstatten kann.


Hightech-Pflanze: Superkräfte durch Nanotechnologie (Foto: Bryce Vickmark/MIT)

In einem Teil des Projekts, das bislang umgesetzt worden ist, wurde etwa die Fähigkeit einer Pflanze verbessert, im Zuge der Photosynthese Sonnenlicht zu absorbieren. Bei einem anderen Versuch wurde ein lebendes Gewächs in einen Sensor verwandelt, der automatisch zu leuchten anfängt, sobald sich schädliche Stoffe wie Stickoxid in der Nähe befinden. Möglich werden diese erstaunlichen Fähigkeiten, indem die Pflanzen mit Nanoröhrchen aus Kohlenstoff ausgestattet werden.

"Unsere Vision ist es, Pflanzen als technologische Plattform zu nutzen", fasst Projektleiter Michael Strano, Professor für chemische Verfahrenstechnik am MIT, die generelle Zielsetzung seiner Arbeit gegenüber dem NewScientist zusammen. Um diese Vision Realität werden zu lassen, hat der US-Wissenschaftler gleich ein völlig neues Forschungsgebiet kreiert, die Pflanzennanobionik.

Das Anwendungspotenzial dieses neuen Bereichs ist Strano zufolge enorm vielseitig: "Diese Technologie könnte beispielsweise Handys hervorbringen, die sich selbst mit Energie versorgen oder reparieren können, beziehungsweise auch Bäume, die gleichzeitig als Handymast fungieren oder vollkommen neuartige Brennstoffzellen."

Photosynthese und Gefahrensensor

Bis tatsächlich eine fertige Anwendung auf dem Tisch liegt, wird aber wohl noch einige Zeit verstreichen. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist es dem MIT-Forscher und seinem Team lediglich in zwei Fällen gelungen, die Fähigkeiten von Pflanzen zu verbessern. Ersterer bezieht sich auf den Prozess der Photosynthese, bei dem Kohlendioxid aus der Atmosphäre gefiltert, Sonnenlicht absorbiert und Sauerstoff freigesetzt wird.

Die sogenannten Chloroplasten, die dabei eine zentrale Rolle spielen, wurden mit halbleitenden Nanoröhrchen versetzt. Dies führte zu einer größeren Lichtausbeute der Pflanze, die im Normalfall nur knapp zehn Prozent des Sonnenlichts absorbieren kann, und einem erhöhten gemessenen Elektronenfluss in den manipulierten Zellen.

In einem zweiten, separaten Versuch verwandelten die US-Wissenschaftler kurzerhand eine Acker-Schmalwand - auch als "Schotenkresse" bekannt - in einen automatischen Schadstoffsensor, der das Gewächs bei Gefahr zum Leuchten bringt. Auch hierfür wurden Nanoröhrchen in die Pflanzenstruktur eingebaut. Diese sind mit einem speziellen Polymer beschichtet, das dafür sorgt, dass sich die Fluoreszenz des Nanoröhrchens ändert, sobald sich ein bestimmtes Molekül damit verbindet.

Technologie trifft Pflanzenwelt

Wenn es um Experimente an der Schnittstelle zwischen Technologie und Pflanzenwelt geht, ist Michael Strano kein unbeschriebenes Blatt. Schon im September 2010 ließ der MIT-Forscher mit der Meldung aufhorchen, mikroskopisch kleine Solarzellen entwickelt zu haben, die sich sowohl selbst zusammenbauen als auch reparieren können (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20100906022/ ).

Auch hier ließ er sich von der Natur inspirieren. "Ich war beeindruckt von den effizienten Selbstreparaturmechanismen von Pflanzenzellen. Im Grunde imitieren wir Tricks, welche die Natur über Jahrmillionen entwickelt hat", erklärt der Wissenschaftler. "Eines Tages wird es vielleicht möglich sein, Pflanzen in lebende elektronische Geräte zu verwandeln", blickt Strano in die Zukunft.

Markus Steiner | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen
09.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Wolkenbildung: Wie Feldspat als Gefrierkeim wirkt
09.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie