El sistema está inspirado en los electrocardiogramas

Seguridad alimentaria: desarrollan un dispositivo para comunicarse con las plantas

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La Universidad Tecnológica de Singapur ha inventado un dispositivo que sirve para enviar y recibir señales eléctricas de las plantas. El sistema utilizado es un electrodo conformable que se ha situado en la superficie de una planta, la Venus atrapamoscas, usando un adhesivo suave y pegajoso, un hidrogel. Con el electrodo adherido a la superficie de la trampa para moscas, los investigadores pueden lograr dos cosas: captar señales eléctricas para monitorear cómo responde la planta a su entorno y transmitir señales eléctricas a la planta para hacer que cierre sus hojas, según informa Europa Press.

Desde hace décadas se sabe que las plantas emiten señales eléctricas para detectar y responder a su entorno. El equipo de investigación cree que desarrollar la capacidad de medir las señales eléctricas de las plantas podría crear oportunidades para una variedad de aplicaciones útiles, como robots basados en plantas que pueden ayudar a recoger objetos frágiles o, lo que puede ser más importante, ayudar a mejorar la seguridad alimentaria mediante la detección de enfermedades en cultivos tempranos.

El experimento puede maximizar el rendimiento de los cultivos y prevenir enfermedades en las plantas

El autor principal del estudio, Chen Xiaodong, profesor presidente de Ciencia e Ingeniería de Materiales en NTU Singapur, dijo en un comunicado: “El cambio climático está amenazando la seguridad alimentaria en todo el mundo. Al monitorear las señales eléctricas de las plantas, podemos detectar posibles señales de socorro y anormalidades. Cuando se usa con fines agrícolas, los agricultores pueden descubrir cuándo una enfermedad está en progreso, incluso antes de que aparezcan síntomas completos en los cultivos, como hojas amarillentas. Esto puede brindarnos la oportunidad de actuar rápidamente para maximizar el rendimiento de los cultivos para la población”.

Las señales eléctricas de las plantas son muy débiles y solo se pueden detectar cuando el electrodo hace un buen contacto con las superficies de la planta.

Para superar este desafío, el equipo de NTU se inspiró en el electrocardiograma (ECG), que se utiliza para detectar anomalías cardíacas midiendo la actividad eléctrica generada por el corazón

Como prueba de concepto, los científicos tomaron su dispositivo de comunicación vegetal y lo conectaron a la superficie de una Venus atrapamoscas, una planta carnívora con lóbulos foliares peludos que se cierran sobre los insectos cuando se activan.

El dispositivo tiene un diámetro de 3 mm y es inofensivo para la planta. No afecta la capacidad de la planta para realizar la fotosíntesis mientras detecta con éxito las señales eléctricas de la planta. Usando un teléfono inteligente para transmitir pulsos eléctricos al dispositivo a una frecuencia específica, el equipo obtuvo que la Venus atrapamoscas para cerrase sus hojas a su petición, en 1,3 segundos.

Se le dio una orden a la planta mediante un smartphone tras conectarla a un brazo robótico y realizó una operación mecánica

Los investigadores también conectaron la Venus atrapamoscas a un brazo robótico y, a través del teléfono inteligente y el dispositivo de comunicación, estimularon su hoja para que se cerrara y recogiera un trozo de alambre de medio milímetro de diámetro.

Los experimentos han sido reflejados en la revista Nature Electronics del mes de enero, y han servido para mostrar las perspectivas para el diseño futuro de sistemas tecnológicos basados en plantas, Su enfoque podría conducir a la creación de pinzas robóticas más sensibles para recoger objetos frágiles .

El equipo de investigación prevé un futuro en el que los agricultores pueden tomar medidas preventivas para proteger sus cultivos, utilizando el dispositivo de comunicación de plantas que han desarrollado.

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La Universidad Tecnológica de Singapur ha diseñado un dispositivo para comunicarse con las plantas que puede tener grandes repercusiones en la robótica y en la seguridad alimentaria.
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