ساخت درخت روی تراشه

گروهی از محققان دانشگاه ماساچوست توانستند ساختار درخت را روی یک تراشه شبیه‌سازی کنند.

کد خبر: ۱۵۱۳۲۱

تاریخ: ۰۱ فروردين ۱۳۹۶ - ۱۷:۴۷

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از پایگاه خبری ساینس دیلی، محققان تراشه‌ای را ساختند که ساختار پمپ‌های طبیعی درخت را روی تراشه شبیه‌سازی می‌کند و بدون استفاده از هرگونه منبع انرژی یا تجهیزات مکانیکی، قادر است به مدت چندین روز مایعات را درون تراشه جابه‌جا کند.
در این فناوری آوندهای چوبی درخت که در واقع کانال‌هایی برای انتقال مایعات به بخش‌های بالایی آن هستند، شبیه‌سازی شده است.
ساختار آبرسانی درخت به‌گونه‌ای است که آب با استفاده از آوندها به قسمت بالایی آن می‌رود و سپس در قالب فرآیند اسمز از طریق یک غشای نیمه تراوا در بافت لیفی درخت جذب می‌شود. این بافت وظیفه انتقال مواد مغذی و قند را از برگ‌ها به ریشه بر عهده دارد و این کار را از طریق هدایت جریان آب به سمت پایین انجام می‌دهد. در این فرآیند وجود تعادل بین میزان آب و قند یک عامل کلیدی محسوب می‌شود.
مدل‌سازی عناصر زیستی روی تراشه‌ها امکان آزمایش راهکارهای جدید و بررسی شرایط خاصی را فراهم می‌کند که انجام آن از هیچ طریق دیگری امکان‌پذیر نیست.
محققان با ایجاد لوله‌هایی در صفحات پلاستیکی ساختار آوندها و بافت لیفی درخت را شبیه‌سازی کردند و آنها را با استفاده از یک غشای نیمه تراوا از یکدیگر جدا کردند. سپس آوندها را با آب و بافت لیفی را با آب و قند پر کردند. یک غشای اضافی هم در بالای بافت لیفی قرار دادند و روی آن یک حبه قند قرار دادند تا به عنوان قند اضافی تولید شده برگ‌های درخت در نتیجه فتوسنتز عمل کند. سپس تراشه روی لوله‌ای نصب شد که امکان کشیدن آب از یک مخزن را فراهم می‌کرد. این ساختار توانست بدون استفاده از هرگونه منبع انرژی و تجهیزات مکانیکی، به مدت چندین روز آب را با سرعت یکنواخت از مخزن خارج کرده و به درون ظرف دیگری منتقل کند.
هدف از انجام این آزمایش، طراحی تراشه‌های پیچیده با ساختاری شبیه به موجودات طبیعی است.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Natural Plants منتشر شده است.