研究人员设计了一种通过电信号与植物交流的方法

几十年来，植物发出几乎无法察觉的电信号来感知和响应环境的事实已经为人所知。然而，由于这些信号的弱点，以及由于许多植物表面不规则而难以实现可靠传输，利用这种能量一直是一个真正的挑战。

然而，现在，新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的研究人员设计了一种方法，使他们能够与捕蝇草——一种将昆虫引诱到其毛茸茸的叶瓣中的食肉植物——进行“交流”，甚至让它发挥作用。某些动作。

南大团队采用开创性方法，该方法允许研究人员通过电信号与植物交互并按需控制它们的运动。图片由南洋理工大学提供

结果发表在《自然电子》杂志上。

这一壮举是通过使用粘性水凝胶将一小块导电材料(直径为 3 毫米)附着到植物表面来实现的。这使得研究人员能够监测植物如何对其环境做出反应，并通过智能手机传输电信号，使其在 1.3 秒内按需关闭叶子。

对该系统的进一步改进可以开发出高度敏感的基于植物的机器人系统，该系统能够拾取和移动极小且易碎的物体。通过使植物拾取直径为半毫米的电线，证明了此类应用的潜力。

此外，该系统可用于监测植物对环境的反应并提前预测疾病的发展，这可以帮助农民保护他们的作物并减少产量不佳的机会，改善各自社区的粮食安全。

“通过监测植物的电信号，我们或许能够检测到可能的遇险信号和异常情况。当用于农业用途时，农民可能会发现疾病何时发生，甚至在作物出现全面症状之前，例如叶子变黄。这可能让我们有机会迅速采取行动，最大限度地提高人口的作物产量，”主要作者陈晓东说。

在发表在Advanced Materials杂志上的另一项研究中，研究人员还使用了一种称为热凝胶的不同类型的水凝胶来增强信号传输并降低背景噪声。在室温下，热凝胶从液体变为可拉伸的凝胶，从而更好地粘附在具有不同表面纹理的植物上。

接下来，南大团队计划继续研究他们的新“通信”设备，并寻找可用于广泛领域的其他实际应用。

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