Nanotechnik Spinat erkennt Sprengstoff im Grundwasser

Forscher haben mithilfe von Nanopartikeln einen Spinat entwickelt, der Sprengstoff im Grundwasser aufspürt. Schlägt er an, leuchten seine Blätter.

Feld mit jungem Spinat in Bayern
Matthias Schrader

Feld mit jungem Spinat in Bayern


Pflanzen nehmen über ihr Wurzelwerk Umwelteinflüsse hochsensibel wahr - mit Hilfe von Nanotechnik können Menschen das nutzen. Forscher haben nun Spinat mit winzigen Partikeln versehen, so dass die Pflanzen Sprengstoff im Grundwasser aufspüren können.

Das Team vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) im US-amerikanischen Cambridge baute dazu winzige Kohlenstoff-Röhrchen in die Blätter ein. Nahm der Spinat explosive Nitroaromate aus dem Grundwasser auf, reagierte der Kohlenstoff und die Blätter gaben kurz darauf fluoreszierende Signale ab. Diese wiederum kann eine Infrarotkamera aufnehmen und die Information weiterleiten - etwa per E-Mail.

Leuchtsignal aus einem Meter Entfernung ablesbar

"Das ist eine neue Demonstration, wie wir die Kommunikationsschranke zwischen Pflanzen und Menschen überwinden können", erklärt Studienautor Michael Strano. "Die Technik ist bei jeder lebenden Pflanze anwendbar."

Derzeit seien die Leuchtsignale aus einem Meter Entfernung ablesbar. An größeren Distanzen werde gearbeitet, berichten die Forscher im Fachjournal "Nature Materials". Aus der Anordnung der fluoreszierenden Spinatpflanzen sei auch der Ort des Sprengstoffs genau zu berechnen, so Erstautor Min Hao Wong.

Infektionen und Dürren frühzeitig erkennen

Spinat als Sprengstoffsensor zu nutzen sei nur eine von vielen Einsatzmöglichkeiten der Technik, bei der Nanoröhrchen in die sogenannte Mesophyll-Schicht der Blätter eingeschleust werden, betonen die Wissenschaftler. Vor allem in dieser Schicht zwischen unterer und oberer Blatthaut findet Photosynthese statt.

"Die nanobionischen Werkzeuge können auch dazu genutzt werden, Signalwege der Pflanzen aus ihrer Umwelt im lebendigen Organismus aufzuspüren", so Min Hao Wong. Bakterieninfektionen, Umweltstress, Dürren - all dies nähmen Pflanzen frühzeitig und hochsensibel wahr. "Wir kratzen erst an der Oberfläche dessen, was Pflanzen-Nanobionik ermöglichen kann."

jme/dpa

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