Diese Pflanze spürt Landminen auf

Stefan Bubeck

Eine modifizierte Spinatpflanze aus einem amerikanischen Labor sendet Infrarotsignale aus, sobald sie im Boden chemische Bestandteile entdeckt, die auf Landminen hinweisen. Wir erklären euch, wie das funktioniert und wie das Gewächs Warnungen per Raspberry-Pi kommuniziert.

Landminen sind eine heimtückische Kriegswaffe: Die meist im Erdboden versteckten Sprengfallen richten erheblichen Schaden an. Weltweit wurden in den letzten 30 Jahren rund eine Million Menschen durch Landminen getötet, die Mehrheit davon waren Zivilisten. Ganze Landstriche sind regelrecht durch Minen verseucht, das Auffinden und Beseitigen eine aufwendige und gefährliche Angelegenheit.

Spinat mit Kohlenstoffnanoröhren

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Wie findet man Landminen, die zum Teil seit Jahrzehnten tief im Boden stecken? Das Forscherteam um Michael S. Strano am MIT (Massachusetts Institute of Technology) hat einen interessanten Weg gefunden: Sie haben gewöhnliche Spinatpflanzen modifiziert und diese so zu Minendetektoren umgewandelt. „Das Ziel von Nanobionik ist, Nanopartikel in die Pflanze einzuführen, um dieser Fähigkeiten zu geben, die sie von Natur aus nicht hat“, so Strano. „Pflanzen sind sehr gute chemische Analysten. Sie haben ein weitreichendes Wurzelwerk im Erdboden, sie prüfen ständig das Grundwasser und können dieses Wasser mit eigener Kraft hoch zu den Blättern transportieren.“

Video: Forscher machen Pflanzen zu Sprengstoffdetektoren

In die Spinatpflanze implantierte Kohlenstoffnanoröhren senden ein fluoreszierendes Signal aus, sobald das Gewächs Pikrinsäure aufgenommen hat. Befindet sich dieser Sprengstoffbestandteil im Erdboden, kann der Spinat die Gefahr melden.

Wer jetzt an ein blinkendes Fahrradlicht denkt, liegt falsch – der Vorgang ist ein wenig komplizierter. Das Lichtsignal der Pflanze lässt sich nicht mit bloßem Auge erkennen. Benötigt wird ein Laser, der auf die Spinatblätter leuchtet und eine Infrarotkamera, die das alles aufnimmt. Erst dann lassen sich spezifische Muster erkennen, die auf Sprengstoffe in unmittelbarer Nähe der Pflanze hinweisen. Der Spinat benötigt rund 10 Minuten, um Sprengstoffbestandteile aus dem Boden aufzunehmen und zu den Detektoren in den Blättern zu transportieren.

Sprengstoffmeldung per Email

Die Forscher demonstrieren auch eine simple und sinnvolle Erweiterung ihrer Arbeit: Die verwendete Infrarotkamera kann an den Minicomputer Raspberry Pi (35 Dollar) angeschlossen werden. Dieser wiederum versendet eine Email an die Forscher und informiert so über einen potentiellen Sprengstofffund. Die Wissenschaftler betonen, dass diese Aufgabe im Prinzip auch von einem Smartphone übernommen werden könnte. Michael Strano ist stolz auf sein Team: „Dies ist eine neuartige Demonstration, die zeigt, wie wir die Barriere in der Kommunikation zwischen Pflanze und Mensch überwunden haben.“ Der verwendete Ansatz könne auch dazu dienen, vor Umweltgiften oder einer drohenden Dürre zu warnen.

Quellen: Gizmodo, MIT

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