ePlants-gruppen är ett tvärvetenskapligt team som brinner för växter och teknik! Vår forskning drivs både av samhälleliga behov och vetenskaplig nyfikenhet. Vi utvecklar bioelektroniska teknologier för att möjliggöra nya upptäckter inom växtvetenskap som kan leda till mer hållbar livsmedelsproduktion och till växter som kan frodas i det föränderliga klimatet. Vi utvecklar också biohybridteknologier och levande material baserade på växter för att uppnå nya tekniska koncept som upprätthåller levande egenskaper men också för att öka sofistikeringen av vår kommunikation med den biologiska världen. Vår grupp ingår också i Wallenberg Wood Science Center (WWSC), Wallenberg Initiative on Materials Science for Sustainable Development (WISE) och är knuten till Umeå Plant Science Center. Vi är alltid intresserade av begåvade personer att gå med i gruppen. Kontakta Dr Eleni Stavrinidou för mer information.
Forskningsaktiviteter
Läs vår recensionsartikel om (Illustration av Adam Armada-Moreira).
Växtbioelektronik
Bioelektroniska enheter för växtövervakning och optimering - Verktyg för växtbiologer, jordbruk och skogsbruk
Dechiffrera spridningen av aktionspotentialen i den köttätande växten Venus Fly Trap med anpassningsbara multielektroduppsättningar. Foto: Thor Balkhed.
Vi utvecklar bioelektroniska enheter för anläggningsgränssnitt. Vi designar sensorer och ställdon, baserade på organiska elektroniska och jontroniska material med målet att övervinna begränsningar hos konventionella metoder och möjliggöra nya upptäckter. Vi utför biologiska studier på eGreenhouse Lab och samarbetar med växtforskare från vårt nätverk. Växtbioelektronik erbjuder unika möjligheter inklusive dynamisk och on-demand-kontroll av växtfysiologi och signalering samt övervakning av växtprocesser i realtid och med hög spatiotemporal upplösning. Växtbioelektronik är kompatibel med vildtypsväxter och genetiskt modifierade växter. Fokus läggs på att förstå och förbättra växternas reaktioner på miljöstress och öka växtavkastningen.
Växbiohybridsystem
Utnyttja anläggningsstrukturer och funktioner för tekniska system
Rotsuperkondensatorer laddas av en organisk solcell och driver sedan en elektrokrom display. Foto: Thor Balkhed.
Växter är fantastiska maskiner som drivs av solen som kan självreparera, känna av och anpassa sig till sin miljö samtidigt som de har hierarkiska strukturer och komplex biokemi. Vår forskning syftar till att utnyttja anläggningsprocesser och strukturer för tekniska tillämpningar inom energi och avkänning. Vi upptäckte att växter kan polymerisera konjugerade oligomerer på grund av deras endogena enzymatiska aktivitet. På så sätt kan vi integrera organiska blandade joniska elektroniska ledare direkt i anläggningsstrukturen. Vi utvecklade biohybridväxter med ett elektroniskt rotsystem som kan användas för att lagra energi och driva lågeffekt elektrokemiska enheter. Biohybridväxter banar väg för autonoma system med potentiella tillämpningar inom energi, avkänning och robotik.
Växtbaserade levande material
Material med levande egenskaper och utvecklande elektroniska, mekaniska och strukturella egenskaper
Föreställ dig en fundamentalt annorlunda teknologi som förändras i dimensioner, reagerar på stimuli och utvecklas över tiden och får ny funktionalitet. Denna vision kan bli verklighet genom att slå samman levande komponenter med högpresterande konstgjorda material, skapa intim interaktion och kommunikation mellan de två. Vi kombinerar de unika egenskaperna hos fotosyntetiska celler med funktionella material och via additiv tillverkning utvecklar vi responsiva och utvecklingsbara material. Det övergripande målet är att utveckla fotosyntetiska material som bibehåller grundläggande egenskaper hos de levande komponenterna och lägger grunden för utvecklingen av en generisk hybridteknologi.
