6 triệu USD cho bông hồng cyborg đầu tiên trên thế giới

Khi có ai đó nhắc tới cyborg, chắc chắn trong đầu bạn sẽ liên tưởng tới những hình ảnh nửa người nửa máy. Tuy nhiên các nhà khoa học tại trường Đại học Linköping, Thụy Điển muốn thay đổi khái niệm đó với một bông hoa hồng sống bằng mạch điện tử được gắn vào bên trong lá và cành hoa.

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi giáo sư Magnus Berggren cho biết dự án đặc biệt này sẽ có rất nhiều ứng dụng thực tiễn, trong đó có thể tạo ra phương pháp mới sản xuất điện từ sự quang hợp của cây xanh.

Mặc dù dự án này chưa đạt được đến giai đoạn đó, tuy nhiên các nhà khoa học đã có thể thực hiện việc đưa dòng điện vào bên trong để thay đổi màu sắc của lá cây. Nó cho thấy một khởi đầu khá ấn tượng, khi lần đầu tiên các nhà khoa học có thể can thiệp vào bên trong của một cơ thể thực vật và cấy ghép các bảng mạch trong khi không làm ảnh hưởng đến sự sống của cây.

Đồng tác giả của dự án khoa học này, giáo sư Ove Nilsson cho biết: “Trước đây, chúng tôi không có công cụ nào để có thể đo nồng độ các phân tử khác nhau bên trong thực vật sống. Bây giờ chúng ta không chỉ theo dõi mà còn có thể tác động và làm thay đổi nồng độ của các chất khác nhau trong cây. Từ đó giúp điều hòa sự tăng trưởng và phát triển của cây”.

Để có thể biến một bông hoa hồng thành cyborg thực vật không đơn giản là cấy hệ thống dây điện vào bên trong. Thay vào đó các nhà khoa học đã phải tạo ra các bảng mạch và dây dẫn bằng polymer.

Sau đó nền tảng polymer này được hòa tan vào trong nước, cành hoa hồng sẽ được cắm vào trong loại nước đặc biệt này. Cành hoa sẽ hút nước vào bên trong mạch của mình và vận chuyển nó đến khắp mọi nơi từ thân tới lá và cả hoa.

Các nhà khoa học đã phải thử nghiệm rất nhiều loại polymer khác nhau, đa phần các loại polymer này đều khiến cây bị chết do tắc nghẽn các mao mạch hay bị ngộ độc. Tuy nhiên cuối cùng họ đã tìm ra một loại polymer được gọi là PEDOT-S:H.

PEDOT-S:H có thể được hấp thụ bởi các loại thực vật sống mà không làm ảnh hưởng tới chúng. Mặc dù quá trình hấp thụ diễn ra khá chậm, nhưng sau đó nó có thể tạo thành một mạng lưới dây điện bên trong cành hoa và trải khắp tất cả mọi nơi. Sau đó, thực vật chủ vẫn có thể hấp thụ chất dinh dưỡng và sống một cách bình thường.

Còn đối với lá cây, các nhà khoa học đã sử dụng một biến thể PEDOT với nanocellulose để cấy vào bên trong. Các nanocellulose tạo thành một cấu trúc mạng lưới lập thể siêu nhỏ phía dưới bề mặt lá. Cấu trúc đặc biệt này lưu giữ các tế bào điện hóa mà khi tác động bằng một dòng điện nhỏ, nó có thể gây ra sự thay đổi của một số thành phần hóa học trong lá cây và khiến cho nó đổi màu.

Giáo sư Magnus Berggren cho biết thêm: “Bây giờ chúng ta đã có thể hướng tới những nhà máy mini thực vật. Chúng ta có thể đặt các cảm biến, tạo ra điện năng, biến nó thành một ăng-ten truyền phát sóng … Tất cả các ứng dụng đều sẽ không làm ảnh hưởng tới sự sống của thực vật”.

Mà nhờ đó, chúng ta có thể xây dựng một hệ thống nhà máy mini thân thiện với môi trường. Ứng dụng này cũng có thể được áp dụng đối với các loại thực vật thân gỗ có kích thước lớn hơn, giúp chúng ta tạo ra nhiều ứng dụng thực tiễn hơn nữa.

Tuy nhiên hạn chế lớn nhất chính là chi phí để thực hiện dự án này là quá cao. Nhóm nghiên cứu đã phải tốn tới 6 triệu USD để tạo ra một bông hồng cyborg trong nhiều năm. Do đó để có thể biến ước mơ trên trở thành hiện thực vẫn là còn rất xa vời. Nhưng nó đã mở ra một hy vọng mới cho loài người.

Tham khảo: cnet