納米生物植物可檢測化學物質，未來可在火星上生長

墨爾本大學的一組研究人員開發出一種將植物轉變為納米材料「工廠」的新方法。這種方法可以使它們充當化學感測器，甚至可以讓它們在惡劣的環境中生存，例如在太空或火星上。

該技術利用植物吸收水和溶解在其中的任何分子的傾向。過去的研究已經用它來創造「納米生物」植物，增加能量產生或檢測爆炸物的能力。

雖然兩者都使用碳納米管，但新研究使用了一類稱為金屬有機框架（MOF）的納米材料。它們由與有機分子連接的金屬離子構成，形成具有任何已知材料的最高表面積的晶體。這使得MOF非常適合吸收和儲存分子，這可用於捕獲碳、過濾水或感測化學品。

MOF本身太大而不能被植物的脈管系統吸收。相反，該團隊將金屬鹽和有機連接劑添加到水中，然後將植物放入其中。這個想法是植物然後吸收這些前體分子並將它們組裝到組織內的MOF中。

為了測試它的效果如何，研究人員將蓮花植物修剪物放入含有MOF前體的水中，這些前體會長成熒光晶體。這是有效的，然後團隊可以使用這些納米生物蓮花植物作為化學感測器 - 基本上，當水中有丙酮時，熒光稍微消失。

除了讓植物「組裝」MOF外，該材料還可用作塗層。這不僅可以讓植物獲得更多光譜進行光合作用，還可以保護植物免受紫外線的傷害。

為了測試這一方面，研究人員用發光MOF塗覆了菊花和百合花的切片，然後將它們暴露在紫外線下3小時。與未塗層的修剪物相比，那些具有MOF塗層的枯萎得更少。

「當我們考慮在太空或火星上種植植物時，如果你沒有大氣層並被強烈紫外線照射，這樣的事情可能會有所幫助，」該研究的首席研究員Joseph Richardson說。「這是因為它不僅可以保護植物免受紫外線的傷害，而且還可以將它們轉化為有用的能量。特別是當你越遠離太陽時，捕獲光合作用所需的所有光線就越困難。」

該團隊本周將在佛羅里達州的美國化學學會全國會議和博覽會上展示這項研究。這項研究在下面的視頻中有所描述。

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