Hình ảnh minh họa cho chức năng của máy bơm ion dẫn truyền bằng điện một hoóc-môn stress phổ biến có tên ABA vào cây thuốc lá

“Chúng ta có thể cấy các thiết bị điện tử vào cây trồng mà không làm hại chúng. Lĩnh vực nghiên cứu này mới nhưng chúng ta đang bắt đầu có thể tạo tác động đối với sinh lý thực vật và chúng tôi hy vọng nó sẽ trở thành một công cụ hiệu quả để nghiên cứu cách thực vật thực hiện chức năng và thậm chí tìm ra các ứng dụng trong ngành nông nghiệp và lâm nghiệp”, trưởng nhóm Thực vật điện tử tại Đại học Linköping Eleni Stavrinidou cho biết.

Các nhà nghiên cứu đã cố gắng truyền dẫn bằng điện một hoóc-môn sức ép có tên ABA vào một cây thuốc lá, loài cây thường tiết ra hoóc-môn này khi chịu sức ép chẳng hạn như trong điều kiện hạn hán hay thời tiết khắc nghiệt. Một dung dịch chứa hoóc-môn này đôi khi cũng được xịt lên cây trồng trong các cửa hàng để giúp chúng tươi lâu hơn.

Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng sau khi hoóc-môn được truyền vào cây thông qua mô lá, các lỗ khí trên lá khép lại để ngăn giải phóng nước. Loài cây này phải tối ưu việc đóng và mở của lỗ khí vì khi lỗ khí mở, lá sẽ tiến hành quang hợp nhưng đồng thời cũng làm mất nước.

Sử dụng thế hệ máy bơm ion mới với một dạng ống mao dẫn có đường kính chỉ bằng bề dày một cọng tóc, các nhà nghiên cứu có thể truyền dẫn các phân tử ABA bằng điện vào lá cây thuốc lá mà không gây hại cho cây. Nếu hơi ẩm vẫn còn ở trong cây, nó sẽ chống chịu tốt hơn với hạn hán chẳng hạn, theo các nhà nghiên cứu.

Không gây bất kỳ tổn hại nào đối với lá và cây là một phần quan trọng của thành công này vì cây không cần phải chữa lành mô bị tổn thương như động vật hay con người. Thay vào đó, thực vật loại bỏ cành hoặc lá bị hư hại và trong điều kiện tối ưu, thay thế bằng lá hoặc chồi mới.

Máy bơm ion nhỏ xíu này được phát triển cách đây vài năm tại Phòng thí nghiệm điện tử hữu cơ. Thiết bị bao gồm một điện cực được làm từ một loại polyme dẫn điện đặt bên trong một hộp chứa nhỏ được kết nối với một kênh dẫn dựa trên một chất điện phân polyme. Ion được dẫn qua kênh dẫn bé xíu đến vị trí chính xác bên trong sợi rễ cây hoặc gân lá. Hộp chứa trong trường hợp này được đổ đầy hoóc-môn ABA. Khi một điện thế được áp vào các điện cực, một điện cực ở trong hộp chứa và một điện cực ở ngoài, chất mang điện được vận chuyển ra khỏi kênh dẫn đi vào mô. Tốc độ truyền tỉ lệ thuận trực tiếp với dòng điện. Chỉ duy nhất chất hoạt hóa được bơm ra và không có dòng chảy ngược lại máy bơm.

LH - Dostdongnai, theo Eurekalert