Kas sa teadsid, et… #7

…Eestist on leitud kasvamas üle 165 erineva võililleliigi? See on üle kahe korra rohkem kui imetajaid!

Advertisements
Kas sa teadsid, et… #7

North Face toodab sünteetilisest ämblikusiidist talvejopesid

Rõivatootja North Face tuleb üsna pea Jaapani turule erilise “high-tech” parkaga – selle põhikiu moodustab bakteritega toodetud valk nimega fibroiin.

silk

Fibroiin on ämblikusiidi struktuurvalk, mis annab sellele erilise kombinatsiooni tugevusest ja elastusest, olles samal ajal väga vastupidav. Nimelt on erinevate ämblike siidi uurides selgunud, et see on umbes 3-10 korda vastupidavam kui Nylon või Kevlar ning 5 korda tugevam kui teras. Lisaks on siidi kiu läbimõõt väga väike. Kahjuks aga on ämblikusiidist väga raske ja kulukas toota tekstiilitoodeid. Siinkohal tuli North Facele appi sünteetiline bioloogia ning biomaterjalide firma Spiber Jaapanist. Spiber on väidetavalt üle viie aasta uurinud selle siidi geneetikat erinevates ämblikuliikides ning nüüdseks suudavad nad rekombinantsete bakterite abil fibroiini (siidi struktuurvalku) toota. Tõenäoliselt kaeti toodetav kiud hiljem mingi sünteetilise kattermaterjaliga (mis kaitseks selle kulumist), kuid arvatavasti selle kohta infot ei anta…

Spiberi väitel oli arendustöö väga kulukas ja keeruline, kuid pikas plaanis on see vajalik samm. Nimelt vajab paljude sünteetiliste rõivakiudude (Nylon, polüester jne) tootmine naftat. Seega, võttes võimalikult kiiresti kasutusele alternatiivid, on võimalik märkimisväärselt vähendada rõivatootmisest tulenevaid kasvuhoonegaase ning energiakulu. Lisaks, nagu näitab ämblikusiid, on materjalid loodusest tihtipeale paremate omadustega kui inimeste leiutatud!

Väike promoklipp tootmisest ja parkast endast:

North Face toodab sünteetilisest ämblikusiidist talvejopesid

Maailma esimene küborgtaim

Grupp Rootsi teadlasi on saanud hakkama üsna huvitava ja mõtteid tekitava asjaga – nad lõid esimese küborg-roosi, mis sisaldab endas nii digitaalseid, kui ka analoogseid orgaanilisi elektroonikalülitusi. See leiutis võimaldab muuhulgas reguleerida taimedes kasvu ja keemilisi protsesse, samuti luua uusi, in vivo päikesepaneeele. Nad sisestasid teatud polümeeri tavalise roosi ksüleemi ning näitasid, et on võimalik luua elektrilisi komponente taimes, sh. analooge juhtmetele, transistoritele ning isegi ka ekraanidele! Väärib märkimist, et lisatud polümeer ei limiteerinud vee ja toitainete liikuvust taimes, seega taim elas rõõmsalt enda elu edasi.

plant

Kuidas see kõik siis täpsemalt võimalik on? Kuna elektrivool on oma olemuselt laetud osakeste suunatud liikumine ning taimede juhtkudedes voolavad taimemahlad on täis laenguga molekule ehk ioone (mis reguleerivad taime kasvu, transpordivad energiat jms) , siis on võimalik neid süsteeme kombineerida ning üksteist mõjutama panna. Tulemuseks – elektrokeemiline transistor, mis suudab teisendada ioonnse signaali ümber elektriliseks. Autorite sõnul käitusid need transistorid pea identselt elektroonikas leiduvate analoogidega – nad demonstreerisid selle ksüleemi-transistori võimet töötada ka loogikaväravana (ehk maakeeli – ka taimedest on võimalik nüüd arvuteid ehitada).

Samuti suutsid nad luua ühe teise sarnase polümeeriga taime lehtedest algelise pikslitega “ekraani”, mis suutis käsu peale erinevates lehe osades lehe värvi heledamaks või tumedamaks muuta. “Käsk” oli siis elektrivool, mis pani polümeeri interakteeruma lehes olevate ioonidega, muutes ajapikku lehe värvi.

Selle uurimuse autorid vaatasid mõnes mõttes kõrgemate taimede juuri, varsi ja juhtkudet kui analoogiat elektrooniliste seadmete erinevate osade suhtes. Näiteks juhtkude, mis keemilisi signaale taimes edastab, on funktsioonilt sarnane elektrijuhtmega suvalises seadmes. Aga taime analoogid suudavad ka muutuva keskkonnaga adapteeruda, omavahel koos töötades ajas erinevaid otsuseid teha jms – erinevalt elektrijuhtmest mis alati samamoodi sama ülesannet teeb. Kombineerides robustse elektroonika filosoofia (0 või 1) taime elukese dünaamilisusega jõutakse kindlasti huvitavate rakendusteni! Näiteks taime elu ja kasvu suunamine/kontroll soovitud suunas ning fotosünteesi energia otsene kasutamine (näiteks kasvõi valgusenergiana avalikes parkides jms).

Lisaks on avastusest kindlasti kasu ka taimefüsioloogia mõistmisel, sest seda orgaanilist elektroonikasüsteemi on võimalik kasutada ka teistpidisignaali edastamise asemel saab ka (taime poolt põhjustatud) signaali detekteerida! See võimaldab saada taimelt väga-väga-väga kiiret tagasidet näiteks mõne ühendi mõju uurimisel taimedele.

Originaalartikkel – http://advances.sciencemag.org/content/1/10/e1501136

Maailma esimene küborgtaim