En rose til lagring af energi:In vivo polymerisation og fremstilling af ledninger og superkapacitorer i anlæg

En særlig struktur til lagring af energi kendt som en superkapacitor er blevet konstrueret i et anlæg for første gang. Planten, opstod, kan oplades og aflades hundredvis af gange. Dette gennembrud er resultatet af forskning på Laboratory of Organic Electronics ved Linköpings universitet.

I november 2015, forskergruppen fremlagde resultater, der viste, at de havde fået roser til at absorbere en ledende polymeropløsning. Ledende hydrogel dannet i rosenstammen i form af ledninger. Med en elektrode i hver ende og en port i midten, en fuldt funktionel transistor blev oprettet. Resultaterne blev præsenteret i Videnskab fremskridt og har vakt betydelig interesse over hele verden.

Et medlem af gruppen, Lektor Roger Gabrielsson, har nu udviklet et materiale specielt designet til denne applikation. Materialet polymeriserer inde i rosen uden nogen udvendig udløser. Den medfødte væske, der strømmer inde i rosen, bidrager til at skabe lang, ledende tråde, ikke kun i stammen, men også i hele planten, ud i bladene og kronbladene.

"Vi har været i stand til at oplade rosen gentagne gange, flere hundrede gange uden tab af enhedens ydeevne. De energilagringsniveauer, vi har opnået, er af samme størrelsesorden som i superkapacitorer. Planten kan, uden nogen form for optimering af systemet, muligvis drive vores ionpumpe, for eksempel, og forskellige typer sensorer, "siger Eleni Stavrinidou, Adjunkt ved Laboratoriet for Organisk Elektronik.

Resultaterne skal nu offentliggøres i det prestigefyldte videnskabelige tidsskrift Procedurer fra National Academy of Sciences ( PNAS ).

"Denne forskning er i en meget tidlig fase, og hvad fremtiden vil bringe er et åbent spørgsmål, ”siger Eleni Stavrinidou.

Nogle eksempler er autonome energisystemer, muligheden for at høste energi fra anlæg til effektsensorer og forskellige typer switches, og muligheden for at oprette brændselsceller inde i planter.

"Et par år siden, vi demonstrerede, at det er muligt at oprette elektroniske anlæg, 'kraftværker', men vi har nu vist, at forskningen har praktiske anvendelser. Vi har ikke kun vist, at energilagring er mulig, men også at vi kan levere systemer med fremragende ydeevne, siger professor Magnus Berggren, leder af laboratoriet for organisk elektronik, Linköpings universitet, Campus Norrköping.

Forskningen i elektroniske anlæg er blevet finansieret af ubegrænsede forskningstilskud fra Knut og Alice Wallenberg Fonden. Fonden udnævnte professor Magnus Berggren til Wallenberg Scholar i 2012.