Sa, 20. Oktober 2018

Kohlenstoff-Röhrchen

31.10.2016 17:00

Nanoteilchen machen Spinat zum Sprengstoffsensor

Schon Popeye, die legendäre Comic- und Cartoon-Figur, wusste um die Superkräfte von Spinat. Jetzt haben US-Forscher Spinatblätter mit Nanopartikeln versehen, sodass die Pflanzen Sprengstoff im Grundwasser aufspüren können. Ein Team vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge baute dazu winzige Kohlenstoff-Röhrchen in die Blätter ein.

Nahm der Spinat explosive Nitroaromate, deren hervorstechende Eigenschaft ihre Explosivität ist, aus dem Grundwasser auf, reagierte der Kohlenstoff und die Blätter gaben kurz darauf fluoreszierende Signale ab. Diese wiederum kann eine Infrarotkamera aufnehmen und sie weiterleiten - etwa als E-Mail.

"Das ist eine neue Demonstration, wie wir die Kommunikationsschranke zwischen Pflanzen und Menschen überwinden können", sagte einer der Autoren, Michael Strano, zu der Technik. "Sie ist bei jeder lebenden Pflanze anwendbar." Derzeit seien die Leuchtsignale aus einem Meter Entfernung ablesbar. An größeren Distanzen werde gearbeitet, berichten die Forscher in der jüngsten Ausgabe des Fachjournals "Nature Materials".

Aus der Anordnung der fluoreszierenden Spinatpflanzen sei auch der Ort des Sprengstoffs genau zu berechnen, erläuterte Erstautor Min Hao Wong. Spinat als Sprengstoffsensor zu nutzen sei nur eine von vielen Einsatzmöglichkeiten der Technik, bei der Nanoröhrchen in die Mesophyll-Schicht (vor allem in ihr findet die Photosynthese statt, Anm.) der Blätter eingeschleust werden, betonen die Wissenschaftler.

"Die nanobionischen Werkzeuge können auch dazu genutzt werden, um Signalwege der Pflanzen aus ihrer Umwelt in vivo (im lebendigen Organismus, Anm.) aufzuspüren", so Min Hao Wong. Bakterieninfektionen, Umweltstress, Dürren - all dies nähmen Pflanzen frühzeitig und hochsensibel wahr. "Wir kratzen erst an der Oberfläche dessen, was Pflanzen-Nanobionik ermöglichen kann."

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