Čarobni grah: energiju spremaju u biljke s elektronskim korijenjem
Zalijevanjem biljaka običnog graha otopinom koja sadrži konjugirane oligomere, švedski istraživači pokazali su da korijenje biljke postaje električno provodljivo i može pohranjivati energiju
Da biljke mogu pohranjivati energiju poznata je stvar. Dr. Eleni Stavrinidou, izvanredna profesorica i glavna istraživačica u skupini Electronic Plants Group u Laboratoriju za organsku elektroniku Sveučilišta u Linköpingu još je 2015. pokazala da se sklopovi mogu izraditi u vaskularnom tkivu ruža.
Od reznica do netaknutih biljaka
Vodeći polimer PEDOT apsorbirao je vaskularni sustav biljke kako bi se formirali električni vodiči koji su se koristili za izradu tranzistora. U kasnijem radu 2017. pokazala je i da se konjugirani oligomer ETE-S može polimerizirati u biljci i formirati vodiče koji se mogu koristiti za pohranu energije.
"Prije smo radili s biljnim reznicama, koje su bile u stanju preuzeti i organizirati provođenje polimera ili oligomera. Međutim, biljne reznice mogu preživjeti samo nekoliko dana, a biljka više ne raste. U ovoj novoj studiji koristimo netaknute biljke, obični grah (Phaseolus vulgaris) uzgojen iz sjemena i pokazujemo da biljke postaju električno provodljive kada se zalijevaju otopinom koja sadrži oligomere", objašnjava dr. Stavrinidou.
Vodljivi film od polimera
Istraživači su koristili trimer, ETE-S, polimeriziran prirodnim procesom u biljci. Na korijenu biljke formira se vodljivi film od polimera, što uzrokuje da cijeli korijenski sustav funkcionira kao mreža lako dostupnih vodiča.
Korijenje biljke graha ostalo je električno vodljivo najmanje četiri tjedna, s vodljivošću u korijenu od približno 10 S/cm (Simens po centimetru).
Čuvanje energije
Istraživači su istraživali mogućnost korištenja korijena za pohranu energije pa su izradili superkondenzator na bazi korijena u kojem su korijeni funkcionirali kao elektrode tijekom punjenja i pražnjenja.
"Superkondenzatori temeljeni na vodljivim polimerima i celulozi su ekološki prihvatljiva alternativa za pohranu jeftine i skalabilne energije", kaže Stavrinidou.
Superkondenzator koji se temelji na korijenu radio je dobro i mogao je pohraniti 100 puta više energije od prethodnih eksperimenata sa superkondenzatorima u stabljikama biljaka. Uređaj se također može koristiti dulje vrijeme jer su biljke graha u pokusima nastavile živjeti i napredovati.
"Biljka razvija složeniji korijenski sustav, ali inače nije pogođena: nastavlja rasti i proizvodi grah", uvjerava nas Eleni Stavrinidou.
Vrlo značajni rezultati
Rezultati, objavljeni u znanstvenom časopisu Materials Horizons, vrlo su značajni, ne samo za razvoj održivog skladištenja energije, već i za razvoj novih biohibridnih sustava, poput funkcionalnih materijala i kompozita. Elektronički korijeni također su veliki doprinos razvoju besprijekorne komunikacije između elektroničkih i bioloških sustava.
