近日，南洋理工大學(NTU)開發(fā)了一款能與植物交流電信號、讓葉片收到手機信號也能合起來的裝置。該裝置能快速反應(yīng)植物情況，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，與植物“對話”的理想將成為現(xiàn)實。

最新研究成果

由新加坡南洋理工大學(NTU)領(lǐng)導(dǎo)的一個科學家團隊開發(fā)了一種可以向植物發(fā)送電信號和從植物接收電信號的設(shè)備，為利用植物的新技術(shù)打開了大門。團隊的發(fā)現(xiàn)于今年1月25日刊登于國際知名科學期刊《自然》屬下的《自然·電子學》(Nature Electronics)。

研究團隊部分成員，左二為Chen Xiaodong 教授，

來源：ntu

研究團隊以肉食植物捕蠅草(Venus flytrap plant)為主，歷經(jīng)四年研發(fā)出植物“溝通”裝置。裝置可監(jiān)測植物的健康狀態(tài)，不會傷害植物或影響植物的光合作用。這也是世界上首個研究捕蠅草信號的科學團隊。

植物發(fā)出的信號很微弱，葉面毛茸茸又有蠟，一般來說很難連接到能導(dǎo)電的電極上。而NTU團隊則開發(fā)了他們的植物“通信”設(shè)備，使用一種叫做水凝膠的柔軟粘性粘合劑，在捕蠅草植物表面附著一個貼合電極，從而實現(xiàn)導(dǎo)電。

功能展示，來源：NTU

相較于普通的水凝膠，新研發(fā)的熱敏水凝膠粘性要高四五倍，可粘在不規(guī)則的植物表面。熱敏水凝膠的可塑性也更佳，室溫下能在30秒內(nèi)從水狀液體變成可拉伸的固體，能輕易、緊密的附在植物表面，不僅信號接收能力提高了2.5倍，還能輕易拆掉。

電極的直徑僅為3毫米，對植物無害，不影響植物進行光合作用的能力。有了附著在捕蠅草表面的電極，研究人員可以拾取電信號以監(jiān)控植物對環(huán)境的反應(yīng)，并將電信號傳輸?shù)街参?，使其關(guān)閉葉子。

未來應(yīng)用

在實驗中，研究團隊將捕蠅草固定在機械手臂上，成為一個植物機器人。接到信號后，植物機器人可夾起一條直徑0.5毫米的鐵絲。相較普通機械手臂，植物機器人能拾起更加脆弱、易碎的物品。團隊也希望能設(shè)計仿真捕蠅草，完善這款植物機器人。

除此之外，研究團隊也希望植物溝通裝置能成為有生命的傳感器。植物對環(huán)境的變化十分敏感，如有污染，便可通過植物的電信號進行探測，成為環(huán)境探測器。這款裝置也可提前探測植物異常，預(yù)防疾病，提高農(nóng)業(yè)收成，確保糧食安全。

南洋理工大學材料科學與工程學院的陳曉東教授表示，“氣候變化正在威脅全世界的糧食安全。通過監(jiān)測植物的電信號，可能能夠檢測到潛在求救信號和異常情況。用于農(nóng)業(yè)，農(nóng)民可以發(fā)現(xiàn)疾病何時發(fā)展?！?/p>

新加坡主要食品供應(yīng)來源地，來源：早報

新加坡政府在2019年推出“30·30”愿景，計劃用10年時間逐步提高本國食品產(chǎn)量，減少食品進口依賴，并在2030年讓本地出產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品滿足國人三成的營養(yǎng)需求。我們也期待該研究成果在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。