研究展示植物根部如何被用作能量储存装置

在该大学的有机电子学实验室进行的这项突破建立在Eleni Stavrinidou博士的电子植物小组以前的研究基础上。2015年，这些科学家通过向植物中添加一种名为PEDOT的导电聚合物，在玫瑰的维管组织中制造出了电路，然后用这些电路来形成晶体管。2017年，科学家们加入了一种名为ETE-S的共轭低聚物，它在植物内形成的聚合物变成了能够储存能量的电导体。

Stavrinidou说：“我们以前曾用植物插条工作过，它们能够吸收和组织导电聚合物或低聚物。然而，植物插条只能存活几天，植物就不再生长了。在这项新研究中，我们使用完整的植物，一种从种子生长出来的普通豆类植物，我们表明，当用含有低聚物的溶液浇灌植物时，植物会变得导电。”

该团队实验中使用的豆类植物被称为Phaseolus vulgaris，作为一个自然过程的一部分，它聚合了浇灌溶液中包含的共轭低聚物ETE-S。这看到它的根部形成了一层导电的聚合物薄膜，并将其整个根系变成了一个导体网络，在四周多的时间里保持着电活性。

科学家们将其用作超级电容器，根部在充电和放电时充当系统的电极。他们发现，它能储存的能量是以前只使用植物茎的系统的100倍，而且这似乎对植物本身的健康没有什么影响，使该系统能被长期使用。

Stavrinidou说：“植物发展出一个更复杂的根系，但除此之外没有受到影响：它继续生长并长出豆子。”

在研究人员看来，这项工作为将能源系统整合到活体植物中而不损害其生物功能提供了一条有希望的途径。我们已经看到了一些以类似的生物混合系统为中心的有趣的研究项目，其中一些项目旨在将植物变成有机的监视传感器。林雪平大学的科学家对“电子根”的开发可以作为这一研究领域的有益补充。

该研究发表在《 Materials Horizons》杂志上。