Sensori sulle foglie: quando la pianta necessita di acqua?

Gli ingegneri dell’MIT (Massachusetts Institute of Technology) hanno creato sensori che possono essere stampati sulle foglie e rivelare quando le piante stanno vivendo una carenza d’acqua. Questo tipo di tecnologia potrebbe salvare piante trascurate sul pianeta Terra, e fornire agli agricoltori un allarme tempestivo quando le loro colture sono in pericolo.

Normalmente, in caso di siccità, le piante rallentano la propria crescita e riducono l’attività fotosintetica: alcune iniziano ad appassire visibilmente, altre mostrano segni evidenti di sofferenza. Per evitare di arrivare a questo punto, i ricercatori dell’MIT hanno deciso di sfruttare gli stomi delle piante (piccoli pori, visibili al microscopio), situate sulle foglie delle piante e, come quelli dell’uomo nell’epidermide, aiutano il processo di traspirazione. I biologi delle piante sanno che gli stomi si aprono quando sono esposti alla luce e si chiudono al buio, e proprio questa speciale caratteristica è stata sfruttata dagli scienziati: il meccanismo di apertura e chiusura naturale.

Sensori sulle foglie: quando la pianta necessita di acqua?

Per creare il sensore, i ricercatori dell’MIT hanno utilizzato un inchiostro composto di nanotubi di carbonio sciolti in una soluzione organica che non danneggia gli stomi. L’inchiostro nanotecnologico è stato poi stampato su un poro, creando un circuito elettronico. Quando lo stomo è chiuso (al buio), il circuito rimane intatto e la corrente può essere misurata, poiché passa. Quando il poro si apre (alla luce), il circuito si interrompe, la corrente non scorre ,e in questo modo i ricercatori sono in grado di misurare in modo molto preciso il movimento dell’epidermide vegetale. In altre parole, quando lo stomo è chiuso i due inchiostri stampati si toccano, e la corrente elettrica può passare; quando lo stomo è aperto i due inchiostri stampati non si toccano, perchè la bocca dello stomo è aperta e divide i due inchiostri, in questo modo la corrente elettrica non passa.

Quindi, quando i ricercatori rilevano un passaggio di corrente significa che lo stomo è chiuso, quando non giunge corrente significa che lo stomo è aperto. A questo punto, dato che una pianta sana impiega circa 7 minuti per aprire gli stomi delle foglie, al sopraggiungere della luce, e circa 53 minuti per richiuderle, dopo il tramonto, si può capire se la pianta sta soffrendo oppure no. Infatti se la pianta riapre i propri stomi in 15 minuiti, anziché in 7 minuti, significa che la pianta ha bisogno di aiuto. Tutto questo osservando solo il passaggio o l’interruzione della corrente elettrica: quando l’elettricità non arriva, significa che in quel preciso momento la pianta ha aperto i propri stomi, e i ricercatori calcolano i minuti trascorsi dall’arrivo della luce solare fino all’apertura degli stomi e, a seconda dei minuti trascorsi, capiscono se la pianta è sana oppure no.


Articolo realizzato da Fabio Meneghella

 

 

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