Rosen som är ett energilager

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 vid Linköpings universitet.

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.

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.

– 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: Eleni Stavrinidou, eleni.stavrinidou@liu.se +46 11 36 33 52
Magnus Berggren magnus.berggren@liu.se +46 11 36 36 37