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Piante trasformate in sensori dell’ambiente: cos’è la nanobionica vegetale

Grazie alla nanotecnologia, le coltivazioni potrebbero inviarci degli avvisi utili. Al MIT di Boston ci hanno già creato gli spinaci “intelligenti”.

E se fossero le piante stesse a darci informazioni sul loro stato di salute? Ok, già lo fanno, ad esempio cambiando aspetto quando sono colpite da una malattia. Spesso, tuttavia, i segnali arrivano troppo tardi per capire la causa del loro male e salvarle. E se questo capita in una coltivazione agricola, il rischio è di perdere il raccolto. Ma con la nanobionica vegetale, tecnologia che permette di inserire dei sensori microscopici al loro interno, potrebbero essere in grado di trasmetterci delle notifiche quasi in tempo reale sulle loro condizioni. Con la possibilità di prevenire attacchi di parassiti, contaminazioni del suolo o le conseguenze dei cambiamenti climatici sulla loro crescita.

Al MIT di Boston hanno inserito dei sensori in una pianta di spinaci per renderla in grado di inviare segnali sullo stato di salute suo e del suolo su cui è piantata. Si tratta della nanobionica vegetale

Gli spinaci “intelligenti”

Tutto questo è già in fase di sviluppo al Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston. Qui, i ricercatori specializzati hanno già messo a punto una versione “intelligente” degli spinaci. Le nanoparticelle inserite all’interno della pianta per darle la capacità di comunicare sono 50 mila volte più piccoli dello spessore di umano. “Abbiamo cominciato facendoci una domanda: possiamo dare alle piante viventi alcune delle funzioni che l’uomo ottiene fabbricando dispositivi fatti di plastica e circuiti stampati che poi finiscono nelle discariche?”, ha spiegato Michael Strano, professore di ingegneria chimica al MIT, a Fast Company.

I sensori convenzionali usati in agricoltura di solito sono costosi. Le aziende agricole più grandi e all’avanguardia a volte usano i droni per effettuare rilievi iperspettrali o analizzano le immagini satellitari. La nanobiotica vegetale, invece, potrebbe rivelarsi qualcosa di economicamente accessibile a qualunque agricoltore. Sarebbe necessario solo un dispositivo in grado di leggere i segnali inviati dalle piante.

Su questi, non ci sono dettagli. Stiamo creando piante che praticamente sono collegate a internet, ha aggiunto Strano. Non saranno versioni commestibili. L’idea è affiancarle a quelle destinate al consumo o comunque al settore alimentare per permetterle di analizzare lo stesso terreno su cui hanno messo radici. “Così possono vivere nello stesso ambiente e poi rilevare e trasdurre tutti questi segnali, convertendoli in forma elettronica”.

Dalle mine alla siccità: cosa possono dirci

Il primo progetto a usare le nanoparticelle nelle piante puntava ad aiutare nella ricerca delle mine abbandonante terreni. Le piante assorbono in continuazione acqua di falda. Con questa, succhiano anche le diverse sostanze presenti nel terreno. Rendendole intelligenti, possono rilevare gli elementi chimici esplosivi. Una volta individuato, le foglie trasmettono un segnale che, letto da una telecamera a infrarossi, fa partire un’allerta via email.

Ma non è l’unica possibile applicazione per la nanobiotica vegetale. Potrebbero registrare anche altri fattori di stress: arsenico nel suolo, il primo attacco di un insetto dannoso, calore estremo. E, in ogni caso, inviare una notifica diversa. Infine, non meno importante, potrebbero aiutare gli scienziati a sviluppare nuove varietà di coltivazioni più resistenti agli effetti dei cambiamenti climatici, come la siccità. La tecnologia “può sfruttare segnali a cui non abbiamo mai avuto accesso in precedenza”, ha detto Strano. “È un linguaggio veramente delicato quello delle piante che stiamo iniziando solo ora a imparare”.

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Giornalista, ex studente della Scuola di Giornalismo Walter Tobagi. Osservatore attento (e preoccupato) delle questioni ambientali e cacciatore curioso di innovazioni che puntano a risolverle o attenuarne l'impatto. Seguo soprattutto i temi legati all'economia circolare, alla mobilità green, al turismo sostenibile e al mondo food