Když je možné vyrobit plíce na čipu, srdce na čipu nebo i urychlovač částic na čipu, tak proč ne strom? Pasivní mikropumpy z MIT sice strom příliš nepřipomínají, fungují ale velmi podobně. Uplatnit by se mohly třeba při vývoji mikrorobotů.
Strom na čipu. Kredit: MIT.
Stromy, a také ostatní rostliny, ať už mohutné nebo drobné, jsou vlastně přírodní hydraulické pumpy. Obvykle fungují tak, že pumpují vodu z kořenů až do konečků nejvzdálenějších listů, a opačným směrem zase vedou cukry vyrobené v listech fotosyntézou. Toto nepřetržité proudění kapalin mají na starost vodivá pletiva xylému a floému. Osvědčené rostlinné pumpy pracují už stovky milionů let.
Jean Comtet. Kredit: J. Comtet.
Inženýři MIT a jejich spolupracovníci se rostlinami inspirovali a postavili umělý "strom na čipu" (anglicky tree-on-a-chip). Výsledky jejich výzkumu nedávno publikoval časopis Nature Plants. Je to mikrokapalinové zařízení, které napodobuje mechanismus pumpování pletiv rostlin. Tak jako jejich přírodní vzory, i strom na čipu pracuje pasivně. Nepotřebuje žádné pohyblivé součásti ani externí pumpy. Nové zařízení je schopné pumpovat vodu a rozpuštěné cukry setrvalou rychlostí celé dny. K čemu je dobré mít strom na čipu? Spoluautorka studie Anette "Peko" Hosoi prohlásila, že vytvořený systém pasivních pump stromu na čipu by mohl posloužit třeba jako jednoduchý hydraulický pohon pro mikroroboty. Předchozí zkušenosti totiž ukazují, že vyvinout malé součástky a pumpy pro pohybové systémy malých robotů bývá dost složité a drahé. Technologie stromu na čipu z MIT by mohla vést k vzniku robotů s novou generací pohybových systémů, které budou tvořit laciné pumpy na vodu s cukrem.
Anette Hosoi. Kredit: HMC Math.
Cílem výzkumu bylo podle Hosoi vybudovat jednoduché a zároveň funkční komplexy, podobně jako jsou v přírodě. Když si strom chce udělat nové listy a připojit je na své pasivní pumpy, tak to jde úplně jednoduše. U malých robotů je ale obvykle všechno hrozně komplikované. Bylo by skvělé mít k dispozici podobné stavební moduly, jaké tvoří tělo rostlin, a z nich vytvářet malé robotické konstrukce. Hosoi věří, že jejich strom na čipu je správným krokem tímto směrem.
Strom, přírodní verze. Kredit: eschipul / Wikimedia Commons.
Vedoucí studie Jean Comtet a jeho kolegové analyzovali fungování xylému s floémem u rostlin a zjistili, že provoz přírodních pump do značné míry závisí na listech, které fotosyntézou produkují cukry. Proto se rozhodli postavit strom na čipu, který bude mít svůj xylém, floém i listy. Postupovali tak, že vzali dva plátky plastu, v nichž vytvořili malé kanálky, představující xylém s floémem. Xylémový kanálek naplnili vodou, floémový zase vodou s rozpuštěným cukrem. Stejně jako u rostlin. Pak plátky oddělili polopropustným materiálem, který napodobuje polopropustnou membránu mezi rostlinným xylémem a floémem. Na floémový plátek připojili další membránu s kostkou cukru, která představuje zdroj cukrů, u skutečných rostlin zajišťovaných v listech fotosyntézou. Takto vytvořený čip připojili na nádrž s vodou. Strom na čipu z MIT není nijak zvlášť složitý. Přesto dovede pasivně pumpovat vodu z nádrže, skrz čip, a pak do nádobky, konstantní rychlostí po několik dní. Podobná zařízení až doposud zvládla sotva pár minut. Je to tedy dramatické zlepšení. Klíčové bylo přidání zdroje cukru, který napodobuje přítok cukru z fotosyntetizujících listů. Dočkáme se teď mikrorobotů, kteří budou pracovat za kostku cukru?
V prípade, že chcete prispieť na chod dolezite.sk môžete tak učiniť zaslaním akéhokoľvek finančného príspevku na účet 420 208 3850 / 8360 mBank (SK47 8360 0000 0042 0208 3850), variabilný symbol: 4444. Do účelu platby môžete uviesť Vaše meno, ktoré bude zverejnené s poďakovaním. Vyzbierané finančné prostriedky budú použité na skvalitňovanie a chod dolezite.sk.
Sociologické a psychologické experimenty už zo svojej podstaty atakujú hranice porušovania etiky, morálky či práva. Nikdy sa ich nerobilo veľa a tie, ktoré sa kedysi vykonali, dnes už ...
V dôsledku rozhodnutia Andreja Danka dochádza v NR SR k porušovaniu listového tajomstva. Ako totiž odhalil Igor Matovič z OĽaNO, predseda parlamentu nariadil, aby boli poslancom kontrolovan...
„Bude li sílit vlna antiislamismu, bude nutné rakouské ženy požádat, aby ze solidarity začaly nosit muslimské šátky.“ Tak se minulý týden vyjádřil rakouský prezident Alexander Van...
Severní Korea spustila největší vojenské cvičení v dějinách. Přichází právě v době, kdy Kim Čong un zkoušel jaderné testy. Dvě největší světové mocnosti USA a Čína varuj...
Na sociálnej sieti boli zverejnené drsné zábery z teroristického útoku v Istanbule. Kamerový systém totiž zachytil muža vyzbrojeného zbraňou pri streľbe na ľudí v klube i pred podnikom ...
„Jestliže nebudete bojovat za právo, když můžete snadno zvítězit, jestli nebudete bojovat, když vítězství bude jisté a ne tak drahé, můžete dojít k okamžiku, kdy budete muset ...
Druhá letecká loď vojenského námořnictva Čínské lidové osvobozenecké armády byla 26. dubna slavnostně spuštěna na vodu v přístavu Ta lien. Stala se první lodí této třídy, ...
Nostalgie po sovětské éře je v Rusku široce rozšířená a socialistické ideje jsou i nadále nesmírně populární – z průzkumů pravidelně vychází najevo, že více než dvacet let po...
Každý si uvedomuje, že korupcia je vážny problém súčasnej spoločnosti. Už nie každý si uvedomuje, že korupcia ako rozkrádanie verejných zdrojov priamo súvisí s existenciou štátnej...
Společnost Lockheed Martin dotáhla vývoj laserového zbraňového systému o výkonu 60 kW. Teď ho dostane americká armáda pro pozemní, námořní i vzdušné síly.
Viete čo je „emisné obviňovanie“? Ak produkujete emisie, ste zodpovedný za globálne otepľovanie a ďalšie negatívne efekty a keď sa diskusia rozbehne, tak sa ľahko premostí k ...
U akutního selhání srdce nebyl beta blokátor (metoprolol) doporučován. V právě vycházejícím čísle časopisu Nature Communications ale španělští vědci informují, že otálet a č...
Za napísanie tohto článku môže kamarát, ktorý sa rozhodol investovať do Bitcoinu. Pozrel si cenu a len povzdychol, že či je zase na 1000 dolároch. Samozrejme mojou odpoveďou bolo, že ...
V Sýrii a Iráku vypukly dronové války. USA zakoupily do bojů s malými weaponizovanými drony „islámského státu“ izraelskou zbraň. Pentagon o detailech mlčí, ale podle odborníků tu ...
Po období vymývania mozgov „prispôsobilými“ prisťahovalcami, prichádza vymývanie volebné. Môžeme si to všimnúť množstvom billboardov po celom meste, kde už nevidíme reklamu na ...
Všechna náboženství mají jedno společné. Vydávají se za to pravé, které nás přivede ke spáse. Spásou přitom myslí až stav po smrti. I když se v představách, co se s námi po ...
Indonésan, který o sobě tvrdil, že má 146 let, zemřel na vesnici, kde žil v provincii Střední Jáva. Podle jeho osobních dokladů se Mbah Ghoto narodil v prosinci 1870. To by z něj dě...
Už je to vonku. Druhé pokračovanie mimoriadne úspešnej filmovej rozprávky Tri oriešky pre Popolušku bude nepochybne najočakávanejšou televíznou premiérou tohtoročných Vianoc...
V případě kontaktu s virem HIV jsou to ženy, které tahají za kratší konec. Mladé Jihoafričanky jsou v porovnání se svými mužskými protějšky, až osminásobně nakaženější. I ...
Ta největší hrozba pro lidstvo, daleko větší, než nějaké globální oteplování alias klimatická změna, se chystá stát větší, daleko větší.
Ohnivá koule, jak od čeljabinsk...