能夠檢測爆炸物的神奇菠菜

編者導語

近日，美國的科學家們研發出一種仿生菠菜，這種菠菜可以吸收地下水中的爆炸物分子，並且發射出紅外信號。

清除土壤中的污染物是一項費時費力的工作。然而，在被污染的區域種植植物是一種既經濟又可持續的方法。眾所周知的植物修復技術（phytoremediation），就是利用植物根部可以吸收營養，葉和莖能夠儲存營養的能力來消除污染。當植物吸收了土壤中的污染物後，就可將其拔除從而清除污染。

麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology）的Min Hao Wong介紹道，「植物的這種性能使其成為理想的污染物檢測器。植物通過蒸騰作用，從土壤中吸收水分和其他分析物，甚至能夠在其組織中積聚痕量級的分析物。」

為了開發利用這種潛能，Wong和同事製造出一種納米仿生植物，該植物不但可以檢測地下水中的爆炸物，還可以標明爆炸物的位置。研究團隊首先向菠菜葉子中注入有紅外熒光特性的碳納米管(carbon nanotubes ,CNTs)。然後，用粗棉布包裹住菠菜的根部，將常見的爆炸物成分三硝基苯酚（picric acid ，2,4,6-trinitrophenol）滴在其上。

Wong解釋道，「我們首先設計了基於碳納米管的感測器，該感測器可以選擇性地響應硝基芳香化合物。當硝基芳香化合物存在時，碳納米管的熒光便會消失。另外，我們還設計了一個信號強度不變的對照感測器。當植物根部吸收硝基芳香化合物，將其運輸到葉子時，夜視儀上的紅外信號會減弱，並可通過WiFi將信號傳輸到智能手機上。由於對照感測器也被注入葉子，這兩個感測器形成了一組高對比度的信號。

Wong評價道，「在該領域中，簡單的碳納米管系統使得這種方法容易被採用。雖然還有複雜的環境和技術問題有待探索，但是我們相信這種碳納米管植物有著良好的前景。」

Wong的團隊對該植物的應用前景相當自信，他們還為此創立了一個名為Plantea的公司，來繼續探索如何在工業界應用這種植物。

新加坡南洋理工大學 （Nanyang Technological University）的生物納米系統專家Martin Pumera稱讚道，「這是納米工程領域的優秀範例，這些爆炸物檢測植物對環境修復十分重要。」