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 Verteidigung um fast jeden Preis
14.12.2017 | Max-Planck-Institut für Evolutionsbiologie, Plön

nachricht Mitochondrien von Krebszellen im Visier
14.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was für IT-Manager jetzt wichtig ist

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

30 Baufritz-Läufer beim 25. Erkheimer Nikolaus-Straßenlauf

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten