Bhataramedia.com – Para peneliti di Linköping University di Swedia telah menciptakan sirkuit elektronik analog dan digital di dalam tanaman hidup. Kelompok di Laboratory of Organic Electronics (LOE), di bawah pimpinan Profesor Magnus Berggren, telah menggunakan sistem vaskular dari mawar hidup untuk membangun komponen kunci dari sirkuit elektronik.
Penelitian ini ditampilkan di jurnal Science Science Advances. Peneoliti mendemonstrasikan kabel, logika digital dan bahkan menampilkan elemen (dibuat di dalam tanaman) yang dapat mengembangkan aplikasi baru untuk elektronik organik dan alat-alat baru dalam ilmu tanaman.
Tanaman adalah organisme kompleks yang bergantung pada transportasi sinyal ionik dan hormon untuk melakukan fungsi yang diperlukan. Namun, tanaman beroperasi pada skala waktu yang jauh lebih lambat, sehingga membuat interaksi dan mempelajari tanaman menjadi sulit. Menambah tanaman dengan fungsi elektronik akan memungkinkan untuk menggabungkan sinyal-sinyal listrik dengan proses kimia tanaman itu sendiri. Mengendalikan dan berinteraksi dengan jalur kimia pada tanaman dapat membuka jalan untuk sel bahan bakar berbasis fotosintesis, sensor dan pengatur pertumbuhan, dan perangkat yang memodulasi fungsi internal tanaman.
“Sebelumnya, kami tidak punya alat yang baik untuk mengukur konsentrasi berbagai molekul pada tanaman hidup. Sekarang kita akan dapat mempengaruhi konsentrasi berbagai zat di tanaman yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan. Di sini, saya melihat kemungkinan besar untuk belajar lebih, “kata Ove Nilsson, profesor biologi reproduksi tanaman dan direktur Umeå Plant Science Center, serta wakil penulis artikel.
Gagasan menempatkan elektronik langsung ke pohon untuk industri kertas berasal dari tahun 1990-an. Upaya awal untuk memperkenalkan elektronik ke tanaman, dicoba oleh Asisten Profesor Daniel Simon, pemimpin tim bioelektronik LOE dan Profesor Xavier Crispin, pemimpin LOE’s solid-state device team, tetapi kurangnya dana dari investor menghentikan proyek-proyek ini.
Berkat uang penelitian independen dari Knut dan Alice Wallenberg Foundation pada 2012, Profesor Berggren mampu merakit sebuah tim peneliti untuk menjalankan proyek kembali. Tim mencoba banyak upaya memperkenalkan polimer konduktif melalui batang mawar. Hanya satu polimer, yang disebut Pedot-S, yang disintesis oleh Dr. Roger Gabrielsson, berhasil merakit sendiri di dalam saluran xilem seperti kabel, sementara masih memungkinkan transportasi air dan nutrisi.
Dr. Eleni Stavrinidou menggunakan bahan tersebut untuk membuat kabel sepanjang (10 cm) di saluran xilem mawar. Dengan menggabungkan kabel dengan elektrolit yang mengelilingi saluran ini ia mampu membuat transistor elektrokimia, transistor yang mengubah sinyal ion untuk output elektronik. Dengan menggunakan transistor xilem, dia juga menunjukkan fungsi gerbang logika digital.
Dr. Eliot Gomez menggunakan metode yang umum digunakan pada biologi tanaman (infiltrasi vakum) – untuk menanamkan varian Pedot lainnya ke dalam daun. Polimer yang dimasukkan membentuk “piksel” sel-sel elektrokimia yang dipartisi oleh pembuluh darah. Tegangan yang diberikan menyebabkan polimer untuk berinteraksi dengan ion dalam daun, kemudian mengubah warna Pedot di perangkat layar.
Hasil ini merupakan langkah awal untuk menggabungkan berbagai bidang elektronik organik dan ilmu tanaman. Tujuannya adalah untuk mengembangkan aplikasi untuk energi, kelestarian lingkungan, dan cara-cara baru berinteraksi dengan tanaman. Profesor Berggren membayangkan potensi bidang penelitian yang sama sekali baru.
“Sejauh yang kami tahu, tidak ada penelitian yang sebelumnya diterbitkan mengenai elektronik yang diproduksi di tanaman. Tidak ada yang melakukan ini sebelumnya,” katanya, seperti dilansir Linköping University (20/11/2015).
Profesor Berggren menambahkan, “Sekarang kita benar-benar dapat mulai berbicara tentang ‘pembangkit listrik’, kita dapat menempatkan sensor pada tanaman dan menggunakan energi yang terbentuk di klorofil, memproduksi antena hijau, atau memproduksi bahan baru. Semuanya terjadi secara alami, dan kami menggunakan sistem yang unik dari tanaman itu sendiri.”
Referensi Jurnal :
E. Stavrinidou, R. Gabrielsson, E. Gomez, X. Crispin, O. Nilsson, D. T. Simon, M. Berggren. Electronic plants. Science Advances, 2015; 1 (10): e1501136 DOI: 10.1126/sciadv.1501136.
