طور الباحثون في جامعة لينشوبينج السويدية تربة إلكترونية حيوية يمكنها تسريع نمو النباتات في المساحات المائية أو المزارع التي تنمو نباتاتها بدون تربة وذلك في بيئات تتكون في الغالب من الماء ومكان لنمو الجذور.
وبعد دمج التربة الإلكترونية الهندسية في الإطار الذي تنمو فيه الشتلات، اكتشف الباحثون أن إرسال الإشارات الكهربائية عبر التربة يجعل النباتات تنمو أكثر بنسبة 50% في المتوسط، وتتكون التربة الإلكترونية من مواد عضوية ممزوجة ببوليمر موصل يُدعى PEDOT وهو بوليمر يمكن العثور عليه في أشياء مثل أجهزة الاستشعار وشاشات OLED ويقول الباحثون أن قدرة التربة على التوصيل ضرورية لتحفيز جذور النباتات.
وفي هذه الدراسة تحديدًا، قام الباحثون بفحص تأثير إرسال إشارات إلى شتلات الشعير على مدى 15 يومًا قبل حصادها لتحليلها، وأوضحوا أن تطبيق جهد كهربائي صغير يصل إلى 0.5 فولت على التربة الإلكترونية يحفز الجذور كهربائيًا، وهذا بدوره أدى إلى زيادة ملحوظة في الكتلة الحيوية للنباتات المحفزة كهربائيًا بالمقارنة مع البذور غير المحفزة.
اقرأ أيضاً >> بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد: إنتاج خلايا جذعية قد تساعد في علاج الإصابات الدماغية
ووصف تأثير التحفيز على شتلات الشعير بأنه ثابت ويقول الباحثون أيضًا أن النيتروجين (وهو أحد العناصر الغذائية الرئيسية المشاركة في نمو النباتات) تمت معالجته بكفاءة أكبر من خلال التحفيز، ووجد الباحثون أن النباتات المحفزة يمكنها معالجة العناصر الغذائية بكفاءة أكبر لكننا لا نفهم كيف يؤثر التحفيز على هذه العملية، مضيفًا أن السبب وراء عملية النمو سيكون محور الدراسات المستقبلية.
وفي حين أن تقنيات الزراعة المائية تستخدم بشكل أساسي لزراعة الخضروات الورقية وبعض الخضروات الأخرى مثل الطماطم والخيار، فإن التربة الإلكترونية يمكنها أن تقدم حلًا جديدًا لإنشاء طرق أكثر لزيادة إنتاجية المحاصيل في البيئات التجارية وخاصة في الأماكن التي تؤثر فيها الطروف البيئية على نمو النباتات وتسلط الدراسة أيضًا الضوء على أن هذه التقنية يمكن أن تقلل من استخدام الأسمدة في الزراعة.
وإلى جانب تحسين إنتاجية المحاصيل، فإن تطبيق التربة الإلكترونية في المزارع المائية يمكن أن يجعلها أكثر وعيًا بالطاقة، في حين أن المزارع المائية التقليدية تستهلك كميات أقل من المياه، لذا فإنها تتطلب المزيد من الطاقة لتشغيلها.