科學(xué)家做到了把普通的菠菜改造成了炸彈探測器。通過在葉片中嵌入微型管,菠菜就可以采集硝基芳香族物質(zhì)。這類物質(zhì)在地雷和其他埋入地下的彈藥中都存在。之后,實(shí)時(shí)信息可以無線導(dǎo)入手持設(shè)備中。
麻省理工學(xué)院的這項(xiàng)研究成果發(fā)表在期刊《自然物質(zhì)》上。
科學(xué)家們?cè)诓げ说娜~片中植入納米顆粒和碳納米管(微型碳質(zhì)圓柱體)。然后他們分別把硝基芳香族物質(zhì)放入植物根系所吸收的水中,以及直接滴在葉面上。菠菜從根系吸收水分進(jìn)入葉片大約需要10分鐘。為了讀取信號(hào),研究者用鐳射燈照射葉面,促使嵌入的納米管發(fā)射近紅外熒光。這種熒光被小型紅外照相機(jī)捕獲,并傳輸?shù)脚c之相連的一臺(tái)小型廉價(jià)的Raspberry Pi電腦上。大多數(shù)人都有的智能手機(jī)只要去掉紅外線過濾器,也可以探測到這種熒光信號(hào)。
文章的作者之一、美國劍橋麻省理工學(xué)院的Michael Stran教授說,這項(xiàng)研究證明了一個(gè)原理。“我們的文章指出了一個(gè)方向:如何用工程手段改造植物來探測任何物質(zhì)。”他告訴BBC新聞網(wǎng)站。
Strano教授的實(shí)驗(yàn)室之前就開發(fā)出了多種碳納米管,可以用作傳感器,探測過氧化氫、TNT、以及神經(jīng)性毒氣沙林。當(dāng)目標(biāo)分子被約束在包裹著納米管的多聚物上時(shí),它發(fā)光的方式就會(huì)改變。
“這些植物可以用作防衛(wèi)裝置,也可以用來探測公共區(qū)域可能存在的恐怖活動(dòng),因?yàn)槲覀円呀?jīng)展示出它可以探測水中和空氣中的物質(zhì)。”“埋藏地下的彈藥或含有硝基芳香族物質(zhì)的廢物滲漏到地下水中,都可以用這種植物進(jìn)行探測。”
研究人員在文章中說,這種經(jīng)過改造的植物的探測范圍可以達(dá)到1米,他們還在努力擴(kuò)大探測范圍。
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