Земля будущего: нанорастения и наночеловеки

Человек продолжает спорить с Творцом, пытаясь улучшить свойства живых организмов. Одним из способов является бионика. Первые попытки в этой области были предприняты еще великим Леонардо да Винчи, спроектировавшим крылья для поднятия человека в воздух. А вот современные ученые пытаются интегрировать электронику и наноматериалы живые растения.

Фото:

Бионика — это наука, объединяющая биологию с техникой. По мнению исследователей, подобные "усовершенствованные" растения смогут выполнять ряд функций, заложенных в них человеком и обеспечивающих его нужды. Например, их планируется использовать для выработки электричества, очистки воздуха, проведения мониторинга уровня загрязнения окружающей среды…

К такого рода исследованиям относятся опыты специалистов Массачусетского технологического института, раскрывших уникальный потенциал бионических растений. Так, сотрудники института проводили эксперименты над растением семейства капустных Arabidopsis thaliana (Резуховидка Таля). Это позволило открыть в заурядном, весьма распространенном растении ряд удивительных свойств. В результате внедрения углеродных нанотрубок в клеточную структуру Arabidopsis thaliana на треть повысилась их способность к захвату световой энергии, а также проявилась способность поглощать оксид азота, который является одним из основных загрязнителей воздуха.

Все эксперименты проводились сначала на клеточных структурах, помещенных в пробирку, а затем переносились на "живые" растения. Реакция на оксид азота оказалась одним из самых успешных результатов опыта. При этом индикатором успешности стало свечение растений! Это явилось итогом взаимодействия особого полимерного покрытия применяемых в опыте трубок с загрязнителем, вызвавшего слабую, но впечатляющую флуоресценцию.

Читайте также: Самые смелые проекты по колонизации Марса

Еще ранее ученые из Массачусетса разработали на основе нанотрубок различные датчики, реагирующие на опасные загрязнители, прежде всего, тринитротолуол и нервно-паралитический газ зарин. Таким образом, бионические растения уже проявили себя как весьма надежный индикатор опасных веществ…

Также разрабатываются индикаторы, которые при удачном внедрении позволят обнаруживать в окружающей среде пестициды, грибковые и бактериальные инфекции. Причем внедренные в них нанотрубки могут быть "заточены" под любые вещества или бактерии.

Нанотрубки представляют собой структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких сантиметров. С их помощью международная команда ученых из Техаса смогла создать искусственную мышцу, которая в 85 раз сильнее человеческой. Для этого парафин ввели в скрученную нить из нанотрубок.

Интересно, что первыми стали заниматься подобными структурами российские ученые. Так, в 1977 году научная команда Института катализа СО АН СССР под микроскопом зарегистрировала образование "пустотелых углеродных дендритов", при этом был предложен механизм их образования и описано строение стенок. Но нанотрубки наблюдали еще ранее, в 1952 году. В статье советских ученых Радушкевича и Лукьяновича сообщалось об электронно-микроскопическом наблюдении волокон с диаметром порядка 100 нанометров, полученных при термическом разложении окиси углерода на железном катализаторе. Эти исследования, к сожалению, не были продолжены по причинам, далеким от науки. А плоды исследований дозревали уже на Западе.

Пока опыты нацелены исключительно на то, чтобы облегчить жизнь, оградить себя от нежелательных химических соединений или микроорганизмов… Но что будет завтра? Будущее рисуется в виде экологически чистых поселений из гибких материалов, повторяющих естественные формы, например ДНК. Дома грядущего могут закручиваться, как раковина улитки, сохраняя мягкость и гибкость живой ткани, или принимать форму капли, меняясь в зависимости от обстоятельств. На флуоресцентных лужайках они будут компоноваться в живописные группы, получая электричество от усовершенствованных растений…

Вот только что будет с людьми? Может быть, и нас придется усовершенствовать? Тема достаточно "скользкая"… Известный американский биолог Мартека в своей книге "Бионика" предостерегает: "Каждая новая идея похожа на испуганную лошадь. Если хоть чуть-чуть отпустить поводья, лошадь может понести. Имея дело с новыми идеями, необходимо всегда сохранять трезвость суждения и здравый смысл".

Читайте также: Новый рис против глобального потепления