Tattoos van grafeen meten plantendorst

Laurien Onderwater

2018-01-05 15:59:38

tattoo

Geen idee wanneer je geliefde kamerplanten weer een scheut water nodig hebben? Deze ‘plaktattoo’ geeft aan hoeveel water ze gebruiken en wanneer je ze dus weer moet bewateren.

Planten. Ze fleuren je woonkamer op en schijnen ook nog eens de lucht te zuiveren. Maar dan moet je ze wel regelmatig water geven, en dat schiet er bij velen nogal eens in. Gevolg: een zielig, verdord stengeltje. Wetenschappers van Iowa State University komen met een oplossing: een tattoo voor planten die aangeeft hoe dorstig de zaailingen zijn.

Geleiden

De ‘sensortattoos’ zijn gemaakt van het wondermateriaal grafeen. Grafeen bestaat uit een enkele laag koolstofatomen die zijn gerangschikt in een honingraatstructuur. Het materiaal heeft veel mogelijkheden (warmte afvoeren, water filteren), maar is vooral goed in elektriciteit geleiden.

Transpirerende planten

De onderzoekers maakten de sensors door eerst een soort siliconen mal te vullen met een vloeibare oplossing die grafeen bevatte. Nadat de oplossing was gedroogd, werd een strook tape over de mal gelegd en vervolgens afgetrokken, waarbij het grafeen werd meegenomen. Uiteindelijk bleef een ‘plaktattoo’ over met daarop enkele micrometers grafeen. Een simpele en goedkope methode.

Eenmaal geplaatst op een blad meet de tattoo de verdamping van water uit de bladeren, dat heeft namelijk invloed op de elektrische geleiding van het grafeen. Die veranderingen in geleidbaarheid meet de tattoo. Vervolgens wordt de snelheid bepaald waarmee het blad ‘transpireert’ (waterdamp afgeeft). Hoe meer transpiratie er wordt gemeten, des te meer water de plant gebruikt en ook nodig heeft.

De tattoo is al enkele keren getest – op onder andere maïsplanten – en de resultaten waren veelbelovend. Omdat de grafeen sensors zo dun zijn, beïnvloeden ze niet de plantengroei.

It’s a miracle

Natuurlijk is de tattoo niet (alleen) gemaakt voor mensen die hun kamerplanten graag in leven houden. Alhoewel het voor boeren wel heel handig is om te weten hoeveel water ze aan welk soort gewas moeten geven. Maar de sensors zouden, met wat aanpassingen, ook ziektes of pesticidegebruik bij gewassen kunnen meten. Of ze kunnen worden gebruikt voor biomedische diagnostiek of het monitoren van omgevingen.

Hadden we al gezegd dat grafeen een wondermateriaal is?

Bronnen: Advanced Materials Technologies, Iowa State University, New Atlas

Beeld: Liang Dong

Lees ook:

KIJK 1/2018Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer Nieuws