Вода з навколишнього простору потрапляє в безліч штучних капілярів товщиною близько 100 мікрометрів. Площа поверхні «зрізу» - близько півтора сантиметрів (фото Tobias Wheeler).
Американським вченим вперше вдалося створити синтетичний стовбур, здатний передавати рідина за рахунок різниці тисків - подібно справжнім деревам. Нова технологія може сприяти появі штучних рослин і систем вилучення вологи з посушливих грунтів.
Нагадаємо, що дерева самостійно піднімають воду без допомоги насосних механізмів і генераторів, причому на досить значні висоти. Взяти, приміром, Гіперіон. зростання цієї гігантської секвої становить 115,5 метра!
Підйом забезпечується спеціальною системою провідних тканин - ксилемою, по якій волога і надходить від коренів до листя.
Хоча капілярний механізм перенесення речовин відомий вже давно, спроби його відтворити в лабораторних умовах до цих пір були безуспішні.
Справа в тому, що підібрати відповідні параметри судин і мембран, а також знайти для цього схожий матеріал - досить непросто. Якщо штучні канали трохи тонше необхідного, вони можуть не витримати перепаду тисків або забитися бульбашками повітря, наприклад.
Ебрахам Струк (Abraham Stroock) і Тобіас Уілер (Tobias Wheeler) з університету Корнелла (Cornell University) вирішили спробувати в якості основи для синтетичної ксилеми полігідроксіетілметакрілат (PHEMA), полімер, який у воді поводиться подібно гелю. Він, до речі кажучи, використовується при виробництві контактних лінз.
Результати цього експерименту представлені в журналі Nature.
Виявилося, що в капілярної системи на основі PHEMA може тривалий час підтримуватися так зване кореневий тиск, яке і піднімає воду вгору по гелієвим каналах, причому на вході рідина може надходити у вигляді пари.
«Здібності вловлювати пар немає навіть у справжніх дерев», - підкреслює Мішель Холбрук (Michele Holbrook) з Гарварда, раніше співпрацювала з групою з університету Корнелла. А її колега Девід Вайтц (David Weitz) вважає, що використання гелю дозволить в майбутньому створити досконаліші штучні рослини.