28 februari 2017

En superkapacitans, ett energilager, har för första gången i världen formats i en växt, i det här fallet inne i en ros. Rosen kan laddas upp och ur hundratals gånger. Genombrottet är ett resultat av forskningen vid Laboratoriet för organisk elektronik. 

I november 2015 presenterade forskargruppen de första resultaten där de förmått rosor att suga upp en vattenlöslig ledande polymer. En ledande hydrogel formade sig som ett band inne i rosens stam. Med en elektrod i vardera änden och en gate i mitten skapades en fullt fungerande transistor. Resultaten presenterades i Science Advances och har väckt stor uppmärksamhet världen över.

Nytt material

En av gruppens medlemmar, Roger Gabrielsson, har nu tagit fram ett nytt material specialanpassat för applikationen. Materialet polymeriseras inne i rosen, utan någon extern påverkan. Rosens egna flöden bidrar sedan till att bilda långa ledande trådar, inte bara i stammen utan i hela växten, såväl ut i de gröna bladen som i blombladen.

– Vi har kunnat ladda upp rosen hundratals gånger utan att effektiviteten har påverkats. Vi har kommit upp i nivåer på energilagringen i samma storleksordning som superkapacitanser. Växten kan i framtiden, utan att vi optimerar systemet på något vis, driva exempelvis vår jonpump, eller sensorer av olika slag, säger Eleni Stavrinidou, förste forskningsingenjör vid Laboratoriet för organiska elektronik.

Resultaten publiceras nu i ansedda Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS.

Nya oanade möjligheter

– Vi är alldeles i början av den här forskningen och det är helt öppet vad framtiden har att erbjuda, säger Eleni Stavrinidou.

Några exempel är autonoma energisystem, möjlighet att skörda energi från växter för att kunna driva sensorer och ställdon av olika slag liksom att skapa bränsleceller inne i växten.

– Vi visade för något år sedan att det är möjligt att skapa elektroniska plantor, power plants, men nu har vi också visat att forskningen är relevant. Vi har visat både att energilagring fungerar och att vi kan leverera höga prestanda, säger professor Magnus Berggren, chef för Laboratoriet för organisk elektronik, Linköpings universitet, campus Norrköping.

Forskningen kring elektroniska plantor har hittills finansierats via fria forskningspengar från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse som år 2012 utsåg professor Magnus Berggren till Wallenberg Scholar.

Artikeln
In vivo polymerization and manufacturing of wires and supercapacitors in plants,
Eleni Stavrinidou, Roger Gabrielsson, K Peter R Nilsson, Sandeep Kumar Singh, Juan Felipe Franco-Gonzalez, Anton V Volkov, Magnus P Jonsson, Andrea Grimoldi, Mathias Elgland, Igor V Zozoulenko, Daniel T Simon and Magnus Berggren, Linköping University, PNAS 2017, DOI 10.1073/pnas.1616456114

Kontakt

Fler nyheter från LOE

I hennes händer blir en ros ett energilager

Eleni Stavrinidou leder den forskargrupp vid Laboratoriet för organisk elektronik som arbetar med elektroniska växter. Forskningen har givit upphov till ett helt nytt flervetenskapligt forskningsfält med stor potentiell samhällsnytta.

Tryckt elektronik kan styras med stor precision

Tryckt elektronik baserat på organiska transistorer och displayer som kan ändra färg, pixel för pixel, är två av många applikationer som är resultatet av ett genombrott vid Laboratoriet för organisk elektronik, publicerat i Science Advances.

Elektronik styr plantans tillväxt

Jonpumpar inom organisk elektronik fungerar även på växter. Med dess hjälp har forskare vid Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings universitet och Umeå Plant Science Centre lyckats påverka tillväxten hos den lilla blomman backtrav.

Fler nyheter från LiU

Professor Markus Heilig och biträdande universitetslektor Leah Mayo.

Startar klinisk studie om ny möjlig behandling av PTSD

Forskare vid LiU startar en klinisk studie för att undersöka om ett läkemedel i kombination med internet-KBT kan lindra post-traumatiskt stressyndrom, PTSD. Studien är på flera sätt unik.

Erik Sandewall - den envise visionären

”Den klart lysande forskarstjärnan”, säger kollegerna om Erik Sandewall, Sveriges första professor i datalogi. Full av visioner, inspirerande och envis har han i mer än 30 år drivit uppbyggnaden av det som idag är Institutionen för datavetenskap.

Niklas Ramstedt och Anton Fredriksson, alumner civilingenjörsutbildningen.

Dörren öppnas redan under studietiden

Karriären kan starta redan under studietiden. Civilingenjörerna Anton Fredriksson och Niklas Ramstedt sökte under sista terminen på LiU-utbildningen till ett traineeprogram på ABB. Direkt efter examen öppnades dörrarna för dem till ett fast jobb där.

Spetsforskning vid LiU