محققان با شبیه‌سازی فرآیندهای طبیعی گیاهان، گیاهی مصنوعی تولید کرده‌اند که هر برگ آن در طول فتوسنتز، الکتریسیته تولید می‌کند. آب و مواد مغذی این گیاه طریق تعرق و عمل مویرگی تامین می‌شود.

به نقل از آی‌ای، گروه تحقیقاتی از دانشگاه بینگهامتون در حین انجام مطالعه خود که در مورد باتری‌های زیستی با انرژی از باکتری‌ها بود به ایده جدیدی برای گیاهان مصنوعی رسیدند که می‌توانند از دی اکسید کربن تغذیه کنند، اکسیژن تولید کنند و حتی مقدار کمی نیرو نیز تولید کنند.

پروفسور سئوهون «شان» چوی(Seokheun “Sean” Choi) و دانشجوی دکترا مریم رضایی با استفاده از پنج سلول خورشیدی بیولوژیکی و باکتری‌های فتوسنتزی آنها، یک برگ مصنوعی ابتدا «برای سرگرمی» ساختند و سپس متوجه شدند که این ابداع مفاهیم گسترده‌تری در پی دارد.

آنها اولین گیاه را با پنج برگ ساختند و سپس میزان جذب دی اکسید کربن و قابلیت تولید اکسیژن آن را آزمایش کردند.

قابلیت‌های تولید برق

در حالی که تولید برق فعلی که حدود ۱۴۰ میکرووات است یک مزیت ثانویه به شمار می‌رود، چوی قصد دارد این فناوری را برای دستیابی به حداقل خروجی بیش از یک میلی‌وات بهبود بخشد. او همچنین می‌خواهد یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی مانند باتری‌های لیتیوم یون یا ابرخازن‌ها را با آن ادغام کند.

چوی می‌گوید: من می‌خواهم بتوانم از این برق برای شارژ کردن تلفن همراه یا سایر کاربردهای عملی استفاده کنم.

با برخی تنظیمات دقیق، این گیاهان مصنوعی می‌توانند بخشی از هر خانواده باشند. مزایای این ایده به راحتی قابل مشاهده است.

طبق بیانیه مطبوعاتی دانشگاه بینگهمتون، سایر ارتقاها می‌تواند شامل استفاده از گونه‌های مختلف باکتری برای اطمینان از زنده ماندن طولانی مدت و توسعه راه‌هایی برای به حداقل رساندن تعمیر و نگهداری، مانند سیستم‌های تحویل آب و مواد مغذی باشد.

گیاهان مصنوعی دی‌اکسید کربن را به اکسیژن(O۲) و بیوالکتریک تبدیل می‌کنند

این مطالعه همچنین نشان می‌دهد که سطح دی‌اکسید کربن (CO۲) در داخل خانه اغلب به‌طور قابل‌توجهی بالاتر از سطوح بیرونی است، که یک نگرانی بهداشتی رو به رشد است، به‌ویژه در مناطق شهری که مردم بیش از ۸۰ درصد از زمان خود را در داخل خانه می‌گذرانند.

محققان همچنین ادعا کردند که گیاهان مصنوعی جذب کربن در محیط داخلی را افزایش می‌دهند و در عین حال دی‌اکسید کربن را به اکسیژن (O۲) تبدیل می‌کنند.

این گیاهان مصنوعی از نور داخل خانه برای هدایت فتوسنتز استفاده می‌کنند و به کاهش ۹۰ درصدی سطح دی‌اکسید کربن داخلی، از ۵۰۰۰ تا ۵۰۰ ppm دست می‌یابند که بسیار بیشتر از کاهش ۱۰ درصدی توسط گیاهان طبیعی است. این سیستم علاوه بر بهبود کیفیت هوا، اکسیژن و بیوالکتریسیته کافی تولید می‌کند.

بر اساس این مطالعه، این رویکرد غیرمتمرکز راه حلی پایدار و کم مصرف برای مقابله با چالش‌های محیطی داخلی، ارائه کیفیت هوای بهبود یافته و برق تجدیدپذیر در میان افزایش سطح جهانی دی‌اکسید کربن ارائه می‌کند.

چوی می‌گوید: به خصوص پس از گذر از کووید-۱۹، ما اهمیت کیفیت هوای داخل خانه را می‌دانیم. ما دم و بازدم می‌کنیم و این باعث ایجاد سطح دی اکسید کربن می‌شود. همچنین خطرات ناشی از پخت و پز وجود دارد.