Деревянные носители для семян имитируют механизм самозакапывания растений

Семена некоторых растений рода Erodium (герань) обладают уникальным механизмом распространения. Их семя находится внутри тонкой, туго скрученной ножки. При высокой влажности или дожде эта спиралевидная структура раскручивается и буквально ввинчивает семя в почву, защищая его.

Вдохновившись этим природным механизмом, команда под руководством Лайнинг Яо из Университета Карнеги-Меллон создала биоразлагаемый носитель для семян — E-seed.

Конструкция и принцип работы

Носитель изготовлен из шпона белого дуба, который, как и ножка Erodium, реагирует на влагу. Природный прототип имеет один «хвост», который эффективен только на почве с трещинами. Чтобы расширить область применения, инженеры разработали версию с тремя хвостами, которая эффективнее поднимается в вертикальное положение и ввинчивается в грунт.

«Геометрия может расширить функциональность материалов за пределы того, что предлагает нам природа», — отмечает соавтор работы Шу Ян из Пенсильванского университета.

Производство и применение

Процесс изготовления E-seed включает пять этапов химической обработки и механического формования. Хотя сейчас носители создаются в лаборатории, процесс можно масштабировать для промышленного производства.

Помимо семян, с помощью таких носителей можно доставлять в почву:

Исследование команды опубликовано в журнале Nature.

Потенциальное влияние

Технология может революционизировать аэропосев в труднодоступных районах, способствовать восстановлению лесов и повышению экологической устойчивости.

«Такие технологии, как E-seed, могут помочь нам решать реальные проблемы — предотвращать оползни, снижать влияние инвазивных видов и улучшать лесовосстановление», — говорит Андрея Даниелеску из Accenture Labs.

Исследование сочетает в себе принципы биомиметики, материаловедения (изучение поведения дерева) и практического дизайна, открывая новые возможности для экологической инженерии.

2023-02-15