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An der schwedischen Universität wurden die „Venen“ der Rose - ihre Xylem - mit ETE-S gefüllt, einer leitfähigen Lösung. Diese lässt spontan Drähte durch den Stängel, die Blätter und Blütenblätter der Rose sprießen. Die eigenen biochemischen Prozesse der Rose fungieren als Katalysator für die Proliferation des Gels, ohne dass ein externer Reiz erforderlich ist.
Im November 2015 zeigte die Forschungsgruppe ihre ersten Ergebnisse: Sie brachten Rosen dazu, eine leitende Polymerlösung zu absorbieren. Das Hydrogel hat innerhalb der Rose Drähte gebildet. So entstand mit einer Elektrode an jedem Ende ein voll funktionsfähiger Transistor. Dabei fungiert das Gewebe der Pflanze als Isolator, der Kurzschlüsse verhindert.
Doch in diesem Versuchsaufbau verbreitete sich die Flüssigkeit noch nicht autonom. Im neuen Experiment hat sich das leitfähige Netzwerk in nur zwei Tagen ganz von allein in die Rose eingebettet.
Neues Material schafft leitende Fäden
Speziell für diese Anwendung hat der Dozent Roger Gabrielsson ein Material entwickelt, das ohne Auslöser polymerisiert. Diese Flüssigkeit bildet in der ganzen Pflanze Fäden, die leiten. Die so entstehende „Schaltung“ integriert sich zwischen den Zellwänden und den Plasmamembranen, ohne die normalen biologischen Arbeiten der Pflanze zu stören.
„Wir konnten die Rose immer wieder aufladen, Hunderte von Malen ohne Leistungsverluste. Wir haben eine Energiekapazität erreicht, die sich in der Größenordnung von Superkondensatoren bewegt. Mit dieser Pflanze könnten wir ohne weitere Anpassungen theoretisch unsere Ionenpumpe oder verschiedene Sensoren betreiben“, sagt die Eleni Stavrinidou, Dozentin im Labor für Organische Elektronik.
Die Rose mit Leben füllen
So wie ein konventioneller Kondensator oder Transistor Teil eines elektronischen Systems innerhalb eines Computers ist, bildet diese „e-Pflanze“ eine ähnliche Komponente in einem biologisch-technologischen Hybridsystem. Ganze neue Formen von Sensoren und Schaltkreisen könnten aus dieser Art von Cyborg-Vegetation gebaut werden.
„Diese Forschung ist in einem sehr frühen Stadium, und was die Zukunft bringen wird, bleibt noch offfen“, sagt Eleni Stavrinidou.
Einige Beispiele sind autonome Energiesysteme, die Möglichkeit, Energie von Anlagen zu Leistungssensoren und verschiedenen Arten von Schaltern zu ernten, und die Möglichkeit, Brennstoffzellen in Pflanzen zu erzeugen.
„Wir haben nicht nur gezeigt, dass die Energiespeicherung möglich ist, sondern auch, dass wir Systeme mit exzellenter Leistung liefern können“, sagt Professor Magnus Berggren, Leiter des Labors für Organische Elektronik der Linköping Universität.
Im nächsten Schritt wird versucht werden, eine lebende Rose mit ETE-S zu infundieren und zu sehen, ob sie diese Prozedur überlebt.
