Φτιάχνουν χάι τεκ φυτά και δέντρα

Ενα από τα προγράμματα που έχουν λάβει χρηματοδότηση αφορά την κατασκευή ενός μηχανισμού που ενσωματώνεται στα δέντρα, δημιουργώντας ένα δίκτυο από βιοαισθητήρες.

Τα όργανα αυτά ανιχνεύουν και καταγράφουν τη «συμπεριφορά» της βλάστησης. Στη συνέχεια, τα δέντρα… συνδέονται με το Διαδίκτυο και στέλνουν στους επιστήμονες εκατοντάδες πληροφορίες για το σημείο στο οποίο ριζώνουν: από τη θερμοκρασία και την υγρασία, μέχρι τις συνθήκες φωτισμού και την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα.

Πρόκειται για ένα «ζωντανό» δίκτυο αλληλεπίδρασης της χλωρίδας με τον άνθρωπο, το οποίο – σύμφωνα με τους εμπνευστές του – μπορεί να συμβάλει στην πρόληψη περιβαλλοντικών καταστροφών και στην αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση της μόλυνσης της ατμόσφαιρας.

«Επιχειρούμε να δημιουργήσουμε μια βάση δεδομένων με όλα τα σήματα που εκπέμπουν τα φυτά αντιδρώντας σε διάφορα ερεθίσματα», δήλωσε στο ιταλικό περιοδικό «Εσπρέσο» ο επικεφαλής του έργου Στέφανο Μανκούζο, διευθυντής του Διεθνούς Εργαστηρίου Νευροβιολογίας των Φυτών στο Πανεπιστήμιο της Φλωρεντίας.

Στο πρόγραμμα, το οποίο τέθηκε σε εφαρμογή τον περασμένο Μάιο, συμμετέχουν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον, το Ινστιτούτο της Επιστήμης των Μαθηματικών του Λονδίνου, το ερευνητικό κέντρο Wlab της Ρώμης και την ισπανική εταιρεία AdvanticSys, η οποία κατασκευάζει ασύρματα δίκτυα αισθητήρων.

«Μέσα στο εργαστήριο προκαλούμε… άγχος στα φυτά, εκθέτοντάς τα σε μεταβολές της θερμοκρασίας ή σε αέριους ρύπους για να καταγράψουμε τις αντιδράσεις τους. Οταν συλλέξουμε επαρκή δεδομένα, θα προσπαθήσουμε να τα αποκωδικοποιήσουμε», εξηγεί ο κ. Μανκούζο.

Στόχος των επιστημόνων είναι να κατασκευάσουν μια ηλεκτρονική συσκευή που θα κοστίζει λιγότερο από 10 ευρώ, η οποία θα επιτρέπει τη σύνδεση κάθε δέντρου με το Διαδίκτυο, μετατρέποντάς το σε μια μονάδα ελέγχου του περιβάλλοντος. Πρόκειται για ένα κουτί εξοπλισμένο με μικροτσίπ το οποίο θα μπορεί να αποκρυπτογραφήσει τα σήματα που στέλνουν τα φυτά.

«Προσπαθούμε να μεταφράσουμε μια άγνωστη γλώσσα. Εχουμε ήδη αρχίσει να συλλέγουμε ορισμένες από τις λέξεις που “προφέρουν” τα φυτά και τώρα αναζητούμε τη σημασία τους», λέει ο Στέφανο Μανκούζο.

Η αποκρυπτογράφηση αποτελεί τιτάνιο έργο με αβέβαιη έκβαση: είναι βάσιμη η υπόθεση των επιστημόνων ότι η «γλώσσα» των φυτών έχει πλούσιο λεξιλόγιο ή μήπως περιορίζεται σε τρεις ή τέσσερις λέξεις με πολλαπλές σημασίες; Τι θα συμβεί αν τα φυτά «λένε» διαρκώς τα ίδια ή «λένε» πράγματα τα οποία δεν είναι χρήσιμα ή είναι ακατανόητα;

«Ο κίνδυνος αυτός είναι υπαρκτός. Βρισκόμαστε σε μια εντελώς ανεξερεύνητη περιοχή», παραδέχεται ο κ. Μανκούζο, διατηρώντας όμως την αισιοδοξία του: «Αν τα φυτά μπορούν να πουν τέσσερα πράγματα, όπως “καλό περιβάλλον”, “μέτριο περιβάλλον”, “κακό περιβάλλον” και “κίνδυνος”, αυτό και μόνο θα ήταν μεγάλη επιτυχία. Οχι μόνο θα μας βοηθούσε να ελέγξουμε την ποιότητα του αέρα, αλλά θα μπορούσε να μας προειδοποιήσει ότι έρχεται χιονοστιβάδα ή τοξικό νέφος ή να μας δώσει πληροφορίες για επικείμενο σεισμό».

Η συνεχής παρακολούθηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης θεωρείται ζωτικής σημασίας. Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας εκτιμά ότι η μόλυνση του αέρα στις πόλεις προκαλεί 1,3 εκατ. θανάτους κάθε χρόνο. Ο αριθμός των θυμάτων θα μπορούσε να μειωθεί κατά 15% αν ελαττωνόταν η ποσότητα των αιωρούμενων σωματιδίων (PM10) από 70 σε 20 μικρογραμμάρια ανά κυβικό μέτρο. «Με τα μέσα που διαθέτουμε σήμερα, αυτό είναι αδύνατο.

Ωστόσο, συνδέοντας όλα τα δέντρα με το Ιντερνετ, θα επιτυγχάναμε σημαντικά αποτελέσματα με χαμηλό κόστος», υποστηρίζει ο κ. Μανκούζο.

Πράσινος ουρανοξύστης από θερμοκήπια

Ο κόσμος των φυτών αποτελεί πηγή έμπνευσης για εκατοντάδες επιστήμονες, ορισμένοι εκ των οποίων παρουσιάζουν κατά καιρούς τις πιο ευφάνταστες συσκευές: από ένα «φυτοειδές» ρομπότ (plantoid), η λειτουργία του οποίου βασίζεται σε αυτή των φυτών, μέχρι ένα φυτό – υπερυπολογιστή που… σερφάρει στο Ιντερνετ!

Η τελευταία φουτουριστική πρόταση έρχεται από τη Γαλλία: ομάδα αρχιτεκτόνων εκπόνησε τα σχέδια για την κατασκευή του πρώτου πράσινου – στην κυριολεξία – κτιρίου, το οποίο αντί για ανθρώπους θα φιλοξενεί φυτά!

«Ο ουρανοξύστης Freshwater Factory αποτελείται από θερμοκήπια τοποθετημένα το ένα πάνω στο άλλο, τα οποία περιέχουν μαγκρόβια βλάστηση, δηλαδή δέντρα που φιλτράρουν και αφαλατώνουν το θαλασσινό νερό», λέει στα «ΝΕΑ» ο δημιουργός του έργου Νικολά Σοσόν, συνεργάτης του αρχιτεκτονικού γραφείου του Παρισιού Design Crew for Architecture.

Στόχος των αρχιτεκτόνων είναι να χτίσουν τον ουρανοξύστη στην περιοχή της Αλμερίας, στη Νότια Ισπανία. Είναι το μέρος όπου παράγονται τα περισσότερα φρούτα και λαχανικά στην Ευρώπη. Εκεί ο ήλιος λάμπει περισσότερο από 2.965 ώρες τον χρόνο και τα οπωροκηπευτικά καλλιεργούνται και τους 12 μήνες του χρόνου.

«Θα πρόκειται για ένα κτίριο που βασίζεται σε μια απλή τεχνολογία, εντελώς φιλική προς το περιβάλλον, η οποία αξιοποιεί την ικανότητα των μαγκρόβιων δέντρων να κάνουν αφαλάτωση, παράγοντας φρέσκο, πόσιμο νερό» εξηγεί ο κ. Σοσόν.

Αντί για ορόφους, ο ουρανοξύστης θα έχει διαφανείς σφαίρες – θερμοκήπια που μοιάζουν με μεγάλες σαπουνόφουσκες και στοιβάζονται η μία πάνω στην άλλη.

Το σύστημα δουλεύει ως εξής: «οι ρίζες των μαγκρόβιων δέντρων απορροφούν το αλάτι από το νερό και το διοχετεύουν στα γέρικα φύλλα του δέντρου, τα οποία στη συνέχεια αφαιρούνται. Ταυτόχρονα, τα νεότερα φύλλα εκχέουν το καθαρό νερό το οποίο εξατμίζεται στο σφαιρικό θερμοκήπιο, επιστρέφει ως πόσιμο και διοχετεύεται στη γη προς άρδευση», λέει ο κ. Σοσόν, υπολογίζοντας ότι «με τη μέθοδο αυτή θα παράγονται περίπου 30.000 λίτρα φρέσκου νερού την ημέρα».

Το σχέδιο για την κατασκευή του ουρανοξύστη βραβεύθηκε στον διεθνή διαγωνισμό αρχιτεκτονικής Evolo 2010 Skyscraper. Η ανέγερσή του, όμως, έχει παγώσει λόγω έλλειψης πόρων.

Κοινό συμπέρασμα όλων αυτών των τεχνολογικών καινοτομιών είναι ότι τα φυτά αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον, μας «καταλαβαίνουν» και μπορούν να μας προστατεύσουν – αν, βέβαια, τα προστατεύσουμε πρώτοι εμείς.

Φυτά αστροναύτες
Υπάρχουν και φυτά… Νιλ Αρμστρονγκ. Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων έχει αρχίσει την κατασκευή του «φυτοειδούς» (plantoid), ενός ρομπότ που μπορεί να εξερευνήσει το έδαφος άλλων πλανητών ή περιοχών της Γης που δεν είναι προσβάσιμες στον άνθρωπο (π.χ. σε περίπτωση μόλυνσης ή βιοτρομοκρατικών επιθέσεων). Η κατασκευή του, η οποία χρηματοδοτείται από την ΕΕ, θα ολοκληρωθεί το 2014.

Φυτό-φορτιστής

Το ότι τα φυτά ζουν μετατρέποντας την ηλιακή ενέργεια σε χημική δεν είναι καινούργιο – η διαδικασία της φωτοσύνθεσης διδάσκεται στο Δημοτικό. Αλλά το χάι-τεκ φυτό που δημιούργησε το Εθνικό Ινστιτούτο Προηγμένων Βιομηχανικών Επιστημών και Τεχνολογίας της Ιαπωνίας, σε συνεργασία με τις εταιρείες Mitsubishi και Tokki, είναι σε θέση να χρησιμοποιεί αυτή την ενέργεια για να επαναφορτίσει συσκευές όπως κινητά τηλέφωνα ή παιχνιδομηχανές. Το μυστικό βρίσκεται στα φύλλα του φυτού, τα οποία είναι κατασκευασμένα από μια οργανική λεπτή μεμβράνη που αποτελείται από οκτώ ηλιακά κύτταρα.