“Every rose has its thorn,” the son

“Every rose has its thorn,” the song goes, but not every rose has electronic wires running through its body. The futuristic idea of plant cyborgs is making the leap from science fiction to real-world science.

What’s the big deal?

A team of Swedish researchers has been working on ways to regulate plant growth, using electronic wires grown inside the plants own nutrient channels to host sensors and drug-delivery systems. The aim is to provide just the right amount of plant hormones at just the right time. Such efforts could provide even more precise human control over plant production and agriculture.

A separate but no less exciting project involves embedded biofuel cells that could literally turn plants into solar power plants. If all goes well, sensors and other devices could someday harvest electricity from the natural process of photosynthesis that enables plants to turn sunlight into chemical energy. It’s not often that such a sweet-smelling prospect begins with a humble garden rose. But that’s where the first successful steps toward electronic plants has begun. A team at Linköping University in Sweden has taken a huge step forward with the first experiments demonstrating electronic circuits within the living bodies of plant stems and leaves. Their research is detailed in the 20 November 2015 issue of the journal Science Advances.
They grew electronic wires as long as 10 centimeters within garden rose stems and turned leaves into patchy electronic displays capable of changing colors between light and dark on demand. They also built working transistors—the basic switches at the heart of modern electronics—based on the wires embedded within the plants.

“In a sense, we are then introducing a nervous system into the plants,” says Magnus Berggren, a professor of organic electronics at Linköping University in Sweden.

But the researchers didn’t perform Frankenstein-style surgery to implant the wires. Instead, they made use of the xylem, plants’ natural system of channels that typically carry water and nutrients from the roots to stems, leaves, and flowers.

The team’s early attempts to thread conductive polymer wires through the xylem led to the xylem being clogged or the plants exhibiting severe toxic reactions. But the researchers eventually discovered that a liquid solution containing a polymer called poly(3,4-ethylenedioxythiophene), or PEDOT, could readily be taken up by the xylem and distributed evenly throughout. What’s more, they found, it would eventually form a solid wire capable of conducting electricity. The presence of such “xylem wires” still allows the channels to carry the necessary water and nutrients for plant survival.
Berggren explained how the liquid solution containing dissolved chains of PEDOT-S:H—a chemical variation of PEDOT—was able to form solid wires with the help of both the xylem’s vascular channels and the plants’ delayed immune response:

After some time, the plant reacts against this unknown material. A common reaction against pathogens or toxic materials involves exchange of monovalent ions with divalent ones. The increase of divalent ions promote self-organization and formation of the actual conducting wires along the inner walls of the xylem channels. In a sense, the plant is helping us to separate the the event of distribution of the conducting and electronic materials from the event of film formation along the xylem walls.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

"ทุกกุหลาบมีหนามใหญ่ของ เพลงไป แต่โรสไม่มีสายอิเล็กทรอนิกส์ผ่านตัวของมัน ความคิดละเอียด cyborgs โรงงานในอนาคตจะทำให้ก้าวกระโดดจากนิยายวิทยาศาสตร์กับวิทยาศาสตร์จริงเรื่องใหญ่คืออะไร ทีมนักวิจัยสวีเดนได้ทำงานในวิธีการควบคุมการเจริญเติบโตของพืช ใช้สายอิเล็กทรอนิกส์เติบโตขึ้นภายในพืชธาตุอาหารช่องเองโฮสต์เซ็นเซอร์และระบบขนส่งยาเสพติด จุดมุ่งหมายคือเพื่อ ให้พอเหมาะของฮอร์โมนพืชที่เพียงเวลาเหมาะสม ความพยายามดังกล่าวสามารถให้แม่นยำยิ่งมนุษย์ควบคุมการผลิตพืชและการเกษตรโครงการแยกจากกัน แต่น่าตื่นเต้นไม่น้อยเกี่ยวข้องกับเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพที่ฝังตัวที่แท้จริงเปลี่ยนพืชเป็นพืชพลังงานแสงอาทิตย์ ถ้าทั้งหมดไปดี เซนเซอร์และอุปกรณ์อื่น ๆ สามารถวันเกี่ยวเก็บไฟฟ้าจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงที่ช่วยให้พืชการเปลี่ยนแสงเป็นพลังงานเคมีธรรมชาติ ไม่บ่อยครั้งเช่นหอมหวานโน้มเริ่มต้น ด้วยดอกกุหลาบสวนยังไงก็ แต่ที่เป็นที่เริ่มตอนพืชอิเล็กทรอนิกส์แรกที่ประสบความสำเร็จ ทีมที่ Linköping สวีเดนได้ดำเนินการก้าวที่ไกลไปข้างหน้ากับการทดลองครั้งแรกที่เห็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในร่างกายชีวิตของพืชลำต้นและใบ นักวิจัยมีรายละเอียดในเรื่อง 20 2015 พฤศจิกายนรายความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์พวกเขาเติบโตสายอิเล็กทรอนิกส์ตราบเท่าที่ลำต้น 10 เซนติเมตรภายในสวนกุหลาบ และเปิดใบเป็นอิเล็กทรอนิกส์แสดงรำลึกสามารถเปลี่ยนแปลงสีระหว่างแสง และสีเข้มตามต้องการ พวกเขาสร้างงาน transistors — สวิตช์พื้นฐานของอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย — ตามสายไฟที่ฝังอยู่ภายในพืช"ในความรู้สึก เรามีแล้วแนะนำระบบประสาทพืช กล่าวว่า แมกนัส Berggren อาจารย์ของอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ที่ Linköping สวีเดนแต่นักวิจัยไม่ได้ทำการผ่าตัดแบบแฟรงเกนสไตน์เพื่อปลูกฝังสายไฟ แทน พวกเขาทำใช้ของ xylem โรงไฟฟ้าระบบธรรมชาติของช่องทางซึ่งโดยทั่วไปมีน้ำและสารอาหารจากรากสู่ลำต้น ใบ และดอกไม้ความพยายามก่อนเราจะด้ายสายพอลิเมอร์ไฟฟ้าผ่าน xylem กับ xylem ที่ถูกอุดตันหรือพืชพิษปฏิกิริยารุนแรงอย่างมีระดับ แต่นักวิจัยก็พบว่า ปัญหาสภาพคล่องที่ประกอบด้วยพอลิเมอร์ที่เรียกว่า poly(3,4-ethylenedioxythiophene), PEDOT สามารถพร้อมจะถูกใช้ โดย xylem และกระจายเท่า ๆ กันทั่ว แก่ พวกเขาพบ มันจะสุดฟอร์มลวดแข็งสามารถทำไฟฟ้า ก็เช่น "xylem สาย" ยังช่วยให้สถานีเพื่อน้ำที่จำเป็นและสารอาหารสำหรับพืชอยู่รอดBerggren explained how the liquid solution containing dissolved chains of PEDOT-S:H—a chemical variation of PEDOT—was able to form solid wires with the help of both the xylem’s vascular channels and the plants’ delayed immune response: After some time, the plant reacts against this unknown material. A common reaction against pathogens or toxic materials involves exchange of monovalent ions with divalent ones. The increase of divalent ions promote self-organization and formation of the actual conducting wires along the inner walls of the xylem channels. In a sense, the plant is helping us to separate the the event of distribution of the conducting and electronic materials from the event of film formation along the xylem walls.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

"ดอกกุหลาบทุกคนมีหนามของมัน" เพลงไป แต่ไม่ได้มีทุกดอกกุหลาบสายอิเล็กทรอนิกส์วิ่งผ่านร่างกาย ความคิดอนาคตของ cyborgs พืชคือการก้าวกระโดดจากนิยายวิทยาศาสตร์วิทยาศาสตร์ที่แท้จริงของโลก. มีอะไรที่เป็นเรื่องใหญ่? ทีมนักวิจัยชาวสวีเดนได้รับการทำงานในวิธีการควบคุมการเจริญเติบโตของพืชโดยใช้สายไฟอิเล็กทรอนิกส์เติบโตขึ้นภายในโรงงานของตัวเองช่องทางสารอาหารที่จะ เซ็นเซอร์โฮสต์และระบบการส่งมอบยาเสพติด โดยมีจุดมุ่งหมายที่จะให้เพียงปริมาณที่เหมาะสมของฮอร์โมนพืชที่เพียงเวลาที่เหมาะสม ความพยายามดังกล่าวสามารถให้การควบคุมของมนุษย์แม้แม่นยำมากขึ้นกว่าการผลิตพืชและการเกษตร. โครงการที่แยกจากกัน แต่ไม่น่าตื่นเต้นน้อยที่เกี่ยวข้องกับการฝังเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพที่แท้จริงอาจจะเปลี่ยนพืชเข้าไปในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ หากทุกอย่างไปเซ็นเซอร์และอุปกรณ์อื่น ๆ สักวันหนึ่งจะได้เก็บเกี่ยวไฟฟ้าจากกระบวนการทางธรรมชาติของการสังเคราะห์ที่ช่วยให้พืชที่จะเปิดแสงแดดเป็นพลังงานเคมี มันไม่บ่อยครั้งที่ดังกล่าวเป็นโอกาสหอมฉุยเริ่มต้นด้วยการสวนเจียมเนื้อเจียมตัวเพิ่มขึ้น แต่นั่นคือสิ่งที่ประสบความสำเร็จในขั้นตอนแรกที่มีต่อพืชอิเล็กทรอนิกส์ได้เริ่ม ทีมที่Linköpingมหาวิทยาลัยในสวีเดนได้ดำเนินการเป็นขั้นตอนมากไปข้างหน้าด้วยการทดลองครั้งแรกแสดงให้เห็นถึงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในร่างกายของที่อยู่อาศัยของพืชลำต้นและใบ วิจัยของพวกเขามีรายละเอียดใน 20 พฤศจิกายน 2015 ปัญหาของวารสารวิทยาศาสตร์ก้าวหน้า. พวกเขาเติบโตสายอิเล็กทรอนิกส์เป็นเวลานานถึง 10 เซนติเมตรภายในสวนกุหลาบลำต้นและใบหันเข้าสู่หย่อมอิเล็กทรอนิกส์แสดงความสามารถในการเปลี่ยนสีระหว่างแสงและสีตามความต้องการ พวกเขายังสร้างการทำงานทรานซิสเตอร์ที่สวิทช์พื้นฐานที่เป็นหัวใจของการที่ทันสมัยอิเล็กทรอนิกส์ขึ้นอยู่กับสายไฟที่ฝังอยู่ภายในพืช. "ในความรู้สึกเราแล้วแนะนำระบบประสาทเข้าไปในพืช" Magnus Berggren ศาสตราจารย์อินทรีย์กล่าวว่า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มหาวิทยาลัยLinköpingในสวีเดน. แต่นักวิจัยไม่ได้ดำเนินการผ่าตัด Frankenstein สไตล์การฝังสายไฟ แต่พวกเขาทำใช้ท่อน้ำพืชระบบธรรมชาติของช่องทางที่มักจะพกน้ำและสารอาหารจากรากลำต้นใบและดอกไม้. ความพยายามในช่วงต้นของทีมจะด้ายสายพอลิเมอเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าผ่านท่อน้ำนำไปสู่ท่อน้ำที่มีการอุดตัน หรือพืชแสดงปฏิกิริยาที่เป็นพิษอย่างรุนแรง แต่นักวิจัยในที่สุดพบว่าวิธีการแก้ปัญหาสภาพคล่องที่มีลิเมอร์ที่เรียกว่าโพลี (3,4-ethylenedioxythiophene) หรือ PEDOT, พร้อมจะถูกนำขึ้นโดย xylem และกระจายไปทั่ว มีอะไรมากกว่าที่พวกเขาพบว่าในที่สุดก็จะเป็นลวดแข็งที่มีความสามารถในการดำเนินการผลิตไฟฟ้า . การปรากฏตัวของดังกล่าว "สายท่อน้ำ" ยังช่วยให้ช่องทางที่จะดำเนินการน้ำที่จำเป็นและสารอาหารเพื่อความอยู่รอดของพืชBerggren อธิบายวิธีการแก้ปัญหาที่มีของเหลวโซ่ละลายของ PEDOT-S: H-การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของ PEDOT-ก็สามารถที่จะในรูปแบบที่เป็นของแข็ง สายด้วยความช่วยเหลือของทั้งสองช่องทางหลอดเลือดท่อน้ำและพืช 'ล่าช้าตอบสนองของภูมิคุ้มกัน: หลังจากที่บางครั้งพืชทำปฏิกิริยากับวัสดุที่ไม่รู้จักนี้ ปฏิกิริยาที่พบกับเชื้อโรคหรือวัสดุที่เป็นพิษที่เกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนไอออน monovalent กับคน divalent การเพิ่มขึ้นของไอออน divalent ส่งเสริมองค์กรด้วยตนเองและการก่อตัวของสายการดำเนินการที่เกิดขึ้นจริงตามผนังด้านในของช่องท่อน้ำ ในความหมายของพืชจะช่วยให้เราแยกกรณีที่มีการกระจายตัวของการดำเนินการและวัสดุอิเล็กทรอนิกส์จากกรณีที่มีการสร้างภาพยนตร์ตามผนังท่อน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

" ทุกคนมีหนามกุหลาบ " เพลงไป แต่ไม่ทุก กุหลาบ สายไฟฟ้าวิ่งผ่านตัวของมัน ความคิดมากมายของหุ่นยนต์โรงงาน ทำให้กระโดดจากนิยายวิทยาศาสตร์สู่โลกวิทยาศาสตร์ .

มีอะไรนักหนา

ทีมนักวิจัยชาวสวีเดนได้ทำงานเกี่ยวกับวิธีการเพื่อควบคุมการเจริญเติบโตของพืชการใช้อิเล็กทรอนิกส์ สายโตภายในพืชเองธาตุอาหารช่องโฮสต์ระบบเซ็นเซอร์ และนำส่งยา มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เพียงปริมาณที่เหมาะสมของฮอร์โมนพืชที่เพียงแค่เวลาที่เหมาะสม ความพยายามดังกล่าวอาจให้ยังแม่นกว่ามนุษย์ควบคุมการผลิตและการเกษตรพืช

แยกจากกัน แต่ไม่น่าตื่นเต้นน้อยกว่า โครงการที่เกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงเซลล์ที่สามารถฝังตัวอยู่ในพืชทำให้พืชพลังงานแสงอาทิตย์ ถ้าทุกอย่างเป็นไปด้วยดี เซ็นเซอร์ และอุปกรณ์อื่น ๆอาจจะสักวันหนึ่งเก็บเกี่ยวไฟฟ้าจากกระบวนการทางธรรมชาติที่ช่วยให้พืชสังเคราะห์แสงเพื่อเปลี่ยนแสงอาทิตย์เป็นพลังงานเคมี ไม่บ่อยนักที่ทั้งหวานหอม โอกาสเริ่มต้นกับสวนอ่อนน้อมถ่อมตน โรสแต่ที่ประสบความสำเร็จขั้นตอนแรกที่มีต่อพืชอิเล็กทรอนิกส์ ได้เริ่มขึ้นแล้ว ทีมที่ Link ö ping มหาวิทยาลัยในสวีเดนได้ดำเนินการขั้นตอนใหญ่ไปข้างหน้ากับก่อนการทดลอง แสดงให้เห็นถึงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายในอยู่ในร่างกายของพืชลำต้นและใบ งานวิจัยของพวกเขามีรายละเอียดใน 20 พฤศจิกายน 2015 ฉบับที่ของวารสารวิทยาศาสตร์ก้าวหน้า
พวกเขาเติบโตสายไฟอิเล็กทรอนิกส์ตราบใดที่ 10 เซนติเมตร ภายในสวนดอกกุหลาบก้าน และเปลี่ยนใบเป็นแสดงอิเล็กทรอนิกส์เป็นหย่อมๆสามารถเปลี่ยนสีได้ระหว่างแสงและสีได้ตามความต้องการ พวกเขายังสร้างการทำงานทรานซิสเตอร์สวิตช์ พื้นฐานที่เป็นหัวใจของสมัยใหม่อิเล็กทรอนิกส์ตามสายไฟที่ฝังอยู่ภายในพืช

" ในความรู้สึกเราก็แนะนำเป็นระบบประสาทในพืช , กล่าวว่า " แม็กนัสเบอร์เกรน , ศาสตราจารย์อินทรีย์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมโยงö ping มหาวิทยาลัยในประเทศสวีเดน

แต่นักวิจัยยังไม่ได้ผ่าตัดแฟรงเก้นสไตล์ฝังลวด แทน พวกเขาได้ใช้ของไซเลม พืชธรรมชาติ ระบบช่องทางที่มักจะพกน้ำและ สารอาหารจากราก ลำต้น ใบ และดอก

ของทีมแรกพยายามที่จะด้ายสายโพลิเมอร์ Conductive ผ่านไซเลมไปสู่ไซเลมถูกอุดตันหรือพืชแสดงปฏิกิริยาที่เป็นพิษรุนแรง แต่นักวิจัยก็พบว่าของเหลวสารละลายที่มีพอลิเมอร์เรียกว่า พอลิ 3,4-ethylenedioxythiophene ) หรือ pedot ก็พร้อมถูกนำขึ้นโดยไซเลม และกระจายไปทั่ว มีอะไรเพิ่มเติมที่พวกเขาพบ