Viitoarea ta casă are toate facilitățile moderne. Heliport pentru mașina dvs. zburătoare, bucătar robot, pereți cu ecran tactil. Și apoi sunt plantele de casă. Pot părea ca plante păianjen obișnuite și crini de pace. Dar într-o zi, din nicăieri, plantele încep să strălucească un violet înfricoșător.
Uh oh. Trebuie să aveți o problemă cu mucegaiul. Plantele, vedeți, sunt biosenzori care monitorizează sănătatea casei dvs.: vă pot spune când nivelul de radon sau de monoxid de carbon este prea mare, dacă există mucegaiul dăunător care se ascunde sub tapetul din baie, dacă cineva din casă expiră particule de virus gripal, printre alte pericole.
Oricât de futurist ar părea, acești biosenzori pentru plante de casă pot fi o realitate cu mult înainte de a zbura mașini. Un nou articol în știința cercetătorilor de la Universitatea din Tennessee detaliază posibilitățile, în termeni conceptuali, de a folosi plante proiectate genetic pentru a monitoriza mediile noastre de acasă.
„Ideea este să inginerezi plantele de casă, micii tăi prieteni verzi, să-ți spună ce se întâmplă în casa ta într-un mod care nu amenință”, spune Neal Stewart, un profesor de științe vegetale care a condus cercetarea.
Articolul explorează fezabilitatea diferitelor tipuri de plante de locuit pentru a da semnale atunci când simt contaminanți ai mediului. De asemenea, se analizează modul în care aceste plante ar putea fi cel mai bine încorporate în proiectarea caselor.
Cele mai bune tipuri de plante de utilizat ar fi cele cu frunze mari, variegate și flori de culoare deschisă, ceea ce ar face schimbările de culoare mai ușor de detectat, spune Stewart. Plantele ar putea schimba culoarea sau fluoresce atunci când sunt expuse pericolelor. Oamenii de știință știu de mult timp să facă fluorescerea plantelor prin introducerea genelor din meduzele fluorescente în celulele plantei; trucul aici ar face ca această fluorescență să se activeze doar în prezența anumitor stimuli precum radonul.
Pentru a obține informații vizuale maxime, ai avea nevoie de mai multe plante care sunt doar ghiveciul ocazional aici și acolo. Cercetătorii au conceput un întreg „perete inteligent al plantei”, care ar fi atât de atrăgător vizual, cât și de o densitate suficient de mare de frunze pentru a arăta orice schimbare de culoare sau fluorescență. Instalațiile ar putea fi cel mai bine poziționate în apropierea gurilor de evacuare a sistemului de încălzire, ventilație și climatizare a casei, deoarece acolo ar fi cele mai concentrate gaze precum compușii organici volatili (COV) emiși de matrițe.
Evoluțiile în biologia sintetică ar putea permite plantelor din interior să acționeze ca fitosensorii. (C. Bickel / Știință) Ideea de a utiliza plantele ca biosenzori - AKA „fitosensorii” - nu este nouă. Cercetările finanțate de DARPA au arătat că plantele pot fi proiectate pentru a detecta TNT, unii biologi ai plantelor sperând că acest lucru ar putea duce în cele din urmă la sisteme de securitate aeroportuare bazate pe plante, unde pasagerii ar putea rătăci printr-o grădină ale cărei plante ar avertiza autoritățile cu privire la prezența droguri sau explozibili. Alte cercetări, inclusiv cele ale lui Stewart, au demonstrat că plantele pot fi proiectate pentru a-și detecta propriile boli, făcându-i pe fermieri să știe dacă există o amenințare în seră.
„Așa cum ne putem imagina o serie de fitosensori patogeni dislocați pe teren care oferă o avertizare timpurie de boala plantelor, ne putem imagina fitosensorii santinelă acasă avertizând vizibil de mucegai sau alte pericole înainte ca acestea să ne afecteze sănătatea”, se arată în ziarul Science .
K. Peter Pauls, profesor la agricultura plantelor la Universitatea din Guelph din Ontario, spune că un perete de biosenzori pentru plante de casă „nu este în afara domeniului posibilității.” Pentru a ajunge acolo, cercetătorii ar trebui să înființeze o cascadă de evenimente în cadrul instalația astfel încât să fie sensibilă la orice ar dori să o detecteze (radon, mucegai, etc.) și să o lege cu un sistem reporter vizual, precum schimbarea culorii sau fluorescența.
„Nu-mi imaginez că ar fi prea mare întinderea cuplului care răspunde [schimbarea culorii sau fluorescență] la un sistem de detectare de un fel”, spune Pauls.
Pentru Stewart și echipa sa, următorul pas va fi inginerirea unor plante care să răspundă la stimuli specifici și să înceapă să efectueze experimente. Ei nu au în vedere pereții fitosenzori care vin într-o casă din apropierea dvs. oricând, în curând, dar văd proiectul ca pe un proces de lungă durată, implicând, probabil, oamenii de știință cetățeni care ajută la cercetare, făcând experimente la domiciliu cu plante proiectate.
Lucrarea a fost o colaborare între Stewart și soția sa, Susan Stewart, și profesoara de design interior Rana Abudayyeh. Susan Stewart studiază design interior la universitate.
„Îmi povestea despre orele ei și făceau aceste proiecte conceptuale îngrijite cu privire la plante și bioluminescență”, spune Neal Stewart. „Mă gândeam că este destul de departe - ar trebui să lucrăm împreună.”
