Eleni Stavrinidou nem tudta, mit fog látni, amikor a mikroszkópján keresztül egy rózsaszár-szeletre pillantott. Csapata kísérletezett a virágokkal. Kiborgot akartak létrehozni – egy élőlényt elektronikus javításokkal. Korábban kísérleteik nem jártak sikerrel. De ezúttal más volt. Észrevette, hogy vékony, sötét vonal fut fel a száron. Izgatott vigyor ütött az arcára.

Ez a sötét vonal nem volt a növény természetes része. Drót volt. És ott nőtt magától.

Nem Stavrinidou az egyetlen, aki kiborggá változtatja a növényeket. Világszerte több kutatócsoport keresi az elektronika természetes világba való bekötésének módjait. A legmodernebb technikákkal mesterséges alkatrészeket illesztenek be a növények saját szerkezetébe. Az ilyen részek javíthatják a házigazdák normális képességeit. Mások szuperképességeket adhatnak ezeknek a növényeknek.

A növények képesek energiát termelni a napfényből. Ha a tudósok ezt ki tudják használni, akkor egy szó szerinti „erőművet” építhetnek. Dolgoznak az üzemek más módon történő megtervezésén is. A kutatók néhányat veszélyes anyagok detektorává alakítanak, a szennyező anyagoktól a bombákig. Ők is a növényekhez fordulnak inspirációért. A levelek és gyökerek bizonyos aspektusait utánozva a kutatók olyan robotokat szeretnének létrehozni, amelyek segítenek megfigyelni a környezetet – és figyelmeztetnek minket, ha a körülmények rosszabbodni kezdenek.

Az egyik nagy ok a kiborg növények létrehozására: Lehet, hogy több energiát fognak el, mint az Anyatermészet természetes változatai.

A zöld növények fényt vesznek a napból, és elektromos energiává alakítják. Általában ez az áram a növények növekedéséhez szükséges cukrok előállítására megy. Ezt a folyamatot fotoszintézisnek nevezik. És a növényi sejtek kloroplasztoknak nevezett kis, elfalazott szakaszain belül zajlik. Ezek a szerkezetek tele vannak klorofill nevű pigmenttel. A különböző pigmentek elnyelik a látható fény különböző színeit. A klorofill legerősebben elnyeli a kék és a vörös fényt. Zöldet tükröz, ami miatt ezek a növények zöldnek tűnnek.

 

Az energiatermeléshez a kloroplasztoknak szén-dioxidra és vízre is szükségük van. A növények szén-dioxidot szívnak fel a levegőből apró lyukakon keresztül, amelyeket pórusoknak neveznek a leveleiken. A víz felfelé halad a talajból, először a gyökereken, majd a növény szárán belüli csatornán keresztül. Ez a csatorna, az úgynevezett xylem, ott nőtt Stavrinidou drótja.

Stavrinidou bioelektronikában dolgozik a svéd Linköping Egyetemen. Azt tanulmányozza, hogy az elektronika hogyan befolyásolja a biológiai funkciókat. Csapata megalkotta a vezetékes rózsát, amelyet a mikroszkóp alatt bámult. És ez a vezeték valóban működött. Egy áramkört alkotott – egy olyan utat, amelyen keresztül az elektromos áram továbbhaladhat. Az eredmény egy rózsa volt, amely áramot vezet.

De hogyan jutott a Linköping csapata ahhoz, hogy egy huzal „növekedjen” a rózsa szárában? Vízbe keverték a huzal elkészítéséhez szükséges építőelemeket. Aztán szomjas vágott virágokat tettek a vízbe. Ahogy minden rózsa ivott, magába szívta a huzalokat előállító anyag molekuláit is. Miután a növény szárába kerültek, a molekulák összeragadtak. „Önszerveződtek” -magyarázza Stavrinidou hosszú, vékony vonalba.

Az általuk használt anyag egy polimer volt – egy molekula, amely azonos, összekapcsolt szegmensek láncából készült. Vékony alakjuk miatt az ilyen molekulák ideálisak kis terekbe való csavarodásra, mint például a hosszú, keskeny edények, amelyek fel-le futnak a növény xilémájában. A polimerek sok anyag, például műanyag alapját képezik. De a legtöbb műanyag nem engedi át az áramot rajtuk. Blokkolják. A Stavrinidou által használt PEDOT-S polimer különleges, mivel vezeti az áramot. Még tranzisztorként is működhet – egy kapcsoló, amely leállítja vagy elindítja az elektronok áramlását. A PEDOT-S segítségével a Linköping csoport elsőként „épített” egy tranzisztorot egy virág belsejében.

A tranzisztorok minden számítógépes eszköz középpontjában állnak. A mobiltelefon belsejében lévő chip 2 milliárdot tartalmazhat. Minden tranzisztor be- vagy kikapcsolhat, hogy 1-et vagy 0-t kapjon. A számítógépes programok az ilyen 1-esekre és 0-kra támaszkodnak az információk tárolására és kezelésére.