受植物启发的“电子种子”在湿润后会自己钻入泥土中

2023年02月16日 05:13 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

使用无人机进行空中播种似乎是个好主意,但如果使用这种方式,种子大多留在土壤表面,很容易被吹走。一种受生物启发的种子载体已经被设计出来,通过一种类似红酒开瓶器的机械结构将其装载的种子送入地下,从而提供帮助。

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该装置被称为“电子种子”,它是由卡内基梅隆大学助理教授姚丽宁领导的一个团队创造的。她的灵感又来自于Erodium属的植物,这些植物已经进化出一种在干旱气候下生存的独特策略。

一些植物的种子被装在一个细长的茎里,顶端有一个紧紧缠绕的尾巴--该茎从主植物上分离出来,落在地上。当它被雨水或高湿度湿润时,茎部会展开尾巴,首先将自己直立起来,然后将自己和种子钻入土壤中。

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等待无人机播撒的电子种子 卡内基-梅隆大学

姚的电子种子载体以同样的方式工作,尽管它是由对湿度敏感的白橡木单板制成。它与Erodium种子柄的不同之处在于,它不是有一条而是有三条尾巴--这一特点有助于它在相对平坦的土壤上进入直立的状态。Erodium在这方面不需要那么多的帮助,因为它的茎干通常会落入小缝隙中。

尽管生物启发的种子载体的生产目前是一个涉及化学清洗和机械成型的五步过程,但科学家们正在努力将其调整为工业规模的使用。然后,电子种子可以由空中无人机分配到难以到达的地方,如偏远的田地或需要稳定的山体滑坡地区。

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在实地测试中,该技术还被用来运送非种子有效载荷,还有播撒化肥和农药杀虫工作。

姚说:"几十年来,人们在力学、物理学和材料科学方面对种子埋藏进行了大量的研究,但直到现在,还没有人创造出一种工程上的等同物。种子载体的研究由于其潜在的社会影响而特别有意义。我们对可能产生有益影响的事物感到兴奋。"

关于这项研究的一篇论文最近发表在《自然》杂志上。

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