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薄如蝉翼!浙大给植物贴上“电子皮肤”,发现西瓜更喜欢夜里“输水”生长

2021-03-25 11:31 前瞻网   

以往,不少人体可穿戴设备被用于检测血压、心跳等,而其实对于自然界的植物,它们也有类似也血液的“茎流”物质——当植物在蒸腾作用、渗透势等内外部压力下,茎秆中就会产生这种上升液流。

让人甚觉巧妙的是,近日浙大团队IBE团队为植物开发的一款“电子皮肤”,也在监测领域大展身手,并且“看到”了这些“茎流”的运输等现象。

薄如蝉翼!浙大给植物贴上“电子皮肤”,发现西瓜更喜欢夜里“输水”生长

这款专为植物开发的穿戴式“电子皮肤”,成果来自浙江大学生物系统工程与食品科学学院IBE团队刘湘江、应义斌,信息与电子工程学院汪小知和农业与生物技术学院胡仲远。

具体来看,这种植物可穿戴茎流传感器,通过将柔性穿戴电子技术应用到植物体表,成功在自然生长状态下,首次持续监测草本植物体内水分的动态传输和分配过程,分析植物健康、水分消耗和养分分布的关键植物生理特性。在这一过程中,它颠覆了以往利用大型侵入式探测器等作为工具的茎流检测方法,具有非破坏性、出色的生物相容性。

同时,科研人员还发现了西瓜等植物果实生长与光合作用不同步的现象:到了夜间,几乎所有的水分都被运输到果实,绝对茎流量相对日间增加了10倍。这改变了人们长期以来对植物生长发育过程的基本认识,或为节水灌溉、作物高产育种及栽培技术研发提供全新的思路。

更让人惊喜的是,这款传感器涉及出来厚度仅0.01毫米,重0.24克,如同“纹身”一样,能贴附在植物茎秆表面进行茎流监测,而且植物正常生长发育所需的阳光、氧气、水和二氧化碳等,都能够自由通过传感器。

日前,相关研究发表在国际知名期刊《先进科学》(Advanced Science)上,题为“Cohabiting Plant‐Wearable Sensor In Situ Monitors Water Transport in Plant”。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4114RWL

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