הסגולות שבצמח, ובלי לדבר על קנאביס: פרחים יכולים לאגור חשמל

זה לא סוג העוצמה שיש לצמחים שההיפים מדברים עליו: ורדים שיכולים לאגור אנרגיה כמו סוללה.

חוקרים משוודיה מצאו דרך להפוך צמחים למעין "קבל-על". עכשיו, אני מבטיח שזה לא חסר היגיון. האם אי פעם עשיתם כילדים את הניסוי שבו אתם מכניסים גבעול של פרח לתוך צבע מאכל, ובין לילה הפרח החליף את צבעו? זה די מה שהמדענים הללו עשו.

במקום צבע מאכל, הצוות מאוניברסיטת Linköping השתמשו בפתרון שמכיל בתוכו את אבני הבניין של החומצה הבוטרית bis[3,4-ethyl-enedioxythiophene]3thiophene, או בקיצור ETE-S – פולימר שיכול להוליך חשמל.

הפרח – במקרה הזה זה היה ורד – ספג ETE-S במעלה העצה שלו (הרקמה הוסקולרית המייצרת את המרכיב העצי בגבעול, שמאפשרת לו להוליך מים וחומרי מזון מפורקים מהשורש ומעלה). שם, המולקולות מתחברות יחד לכדי רצף המשכי אחד, שמייצר חיווטים בתוך הצמח פנימה. בנייר החדש שהם פירסמו בכתב העת המדעי PNAS, החוקרים העריכו כי מנגנוני ההגנה של הצמח למעשה מסייעים בחיבור המולקולות הללו.

המאמר עוסק בהדגמת האופן שבו ETE-S יכול להפוך צמח לסוג של "קבל-על", שזה דבר דומה למדי לבטרייה. ההבדל העיקרי הוא שקבל-על אוגר את האנרגיה שבו בתצורה של שדה חשמלי, בשונה מתצורה של אנרגיה כימית, אבל כמו בבטרייה – יש לו צד חיובי וצד שלילי שמופרדים באמצעות אזור שאינו מוליך.

בורד של החוקרים, שני חוטים מקבילים של ETE-S הם האלקטרודות, ורקמת הצמח עצמה היא האזור הלא מוליך. המחבר המוביל של המחקר, מגנוס ברגרן, אמר שהצמחים שלהם היו למעשה לקבלי-על טובים למדי. המחקר הראה שורדים יכולים לאגור ולשחרר אנרגיה בעוצמה שווה לזו של קבלי-על מהרף התחתון המיוצרים ממתכות או מממיסים אורגניים. ברגרן מותח קו בין ההצלחה של הקבוצה שלו לבין העבודה של שניים מחוקרי הפוסטדוקטורט שלו, אלני סטברינידו ורוג'ר גבריאלסון.

אלקטרודות חיובית ושלילית בתוך חומר לא מוליך, וקיבלנו בטריה; או ורד | צילום: Fotolia

גבריאלסון סייע מאוד בלחשוב בכלל על ה-EPE-S, וסטברינידו גרמה לזה להצליח בתוך הצמחים. ה-ETE-S החליף פולימר מוליך אחר שהקבוצה ניסתה לעבוד אתו, שלו הייתה נטייה לסתום את העצה. ETE-S מתחבר לרצף אחד לאט יותר, וכך הוא מאפשר לחיווט לגדול לאורכו של הצמח.

ברגרן מתוודה במאמר על סיבוך נוסף: "היו מעט בעיות של באגים באלקטרוניקה של החדר הסטרילי", הוא אומר.

למרות שבמקרה הזה החוקרים השתמשו בורדים שנקטפו, ברגרן טוען שאותו החיווט יכול להיווצר גם בתוך צמחים חיים, באמצעות הזרקה של ETE-S לתוך העצה עם מחט, או אפילו באמצעות הוספתו לאדמה שבתוכה הם גדלים.

המאמר החדש הוא רק חלק אחד ממטרתה הגדולה יותר של קבוצת החוקרים. בנוסף להפיכת צמחים לקבלים, הם ייצרו גם תאי דלק שמסוגלים לעבוד בתוך צמחים ולגרום להם להפוך את הסוכרים שבהם לאנרגיה. כאשר הם ישלבו את שתי ההמצאות הללו יחד, הם יהיו מסוגלים גם לייצר וגם לאגור אנרגיה בתוך אותו הצמח.

זו תהיה התחלה טובה מאוד לייצור חיישנים מבוססי צמחים. כבר כתבתי בעבר על "התרד כגלאי פצצות". זה יכול להיות פיתוח מתקדם אפילו יותר: רק תחשבו על חיישן לח שמספק לעצמו אנרגיה בתוך גבעול של תירס בשדה כלשהו.

ובכל זאת, ישנם גם מומחים שמביעים ספקות נוכח הגילוי. דניאל נוסרה מאוניברסיטת הרווארד, שעבד במשך שנים על פיתוח טכנולוגיית עלים מלאכותית, אומר שהוא לא רואה את התחום של פולימרים מוליכים מבוססי צמחים מתקדם לאנשהו. כריסטופר סאמרוויל, ביולוג מאוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, תהה גם הוא אם ישנם יישומים אפשריים של הטכנולוגיה החדשה.

ברגרן כמובן אינו מסכים עם הטענות, ויש לו ציפיות גבוהות מיבול צמחי האנרגיה הבא שלו.