Bisakah Anda mendengar jagung tumbuh? Iya nih!

RIA RICIS MAKAN SQUISHY? SQUISHY YANG BISA DIMAKAN... (Juni 2019).

Anonim

Ada kisah petani tua yang mengatakan, "Pada malam yang tenang Anda bisa mendengar jagung tumbuh." Kelihatannya lucu, tetapi Douglas Cook di New York University dan rekan-rekan Roger Elmore dan Justin McMechan, di University of Nebraska, dapat menggunakan mikrofon kontak untuk merekam suara jagung secara langsung.

Jagung adalah tanaman biji-bijian terkemuka di AS dengan lebih dari 350 juta metrik ton dipanen setiap tahun. Tetapi kurangnya pemahaman tentang mekanika yang terlibat dalam kegagalan tangkai jagung yang diinduksi angin telah menghambat perbaikan lebih lanjut dalam produksi jagung. Ilmuwan tanaman telah bekerja pada masalah ini selama lebih dari 100 tahun, meskipun dengan hanya keberhasilan marjinal.

Sekarang, dengan menerapkan alat dan teknik teknik mesin, sekelompok insinyur dan ilmuwan tumbuhan yang dipimpin oleh Cook membuat kemajuan dalam mengatasi masalah ini serta menemukan masalah lain yang terkait dengan pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

Selama Pertemuan ke-172 Perhimpunan Akustik Amerika dan Pertemuan Gabungan ke-5 dengan Masyarakat Akustik Jepang, yang diadakan pada 28 November-Desember. 2, 2016, di Honolulu, Hawaii, Cook akan menggambarkan karyanya menggunakan teknik emisi akustik untuk mengeksplorasi pertumbuhan dan kerusakan batang jagung.

"Kerusakan material sangat mirip dengan gempa mikroskopik: pelepasan tekanan internal secara tiba-tiba mengirimkan gelombang suara memancar ke segala arah, " Cook menjelaskan. "Kami menggunakan sensor khusus yang disebut mikrofon kontak piezoelektrik untuk memantau suara yang dipancarkan oleh batang jagung sesaat sebelum kegagalan. Ini membantu kami memahami proses kegagalan lebih jelas."

Jadi seperti apa kedengarannya? "Anehnya, kedengarannya sangat mirip dengan suara yang dibuat ketika jagung pecah, " kata Cook. "Kami sekarang berpikir bahwa pertumbuhan tanaman melibatkan jutaan peristiwa kecil yang pecah, dan bahwa kejadian-kejadian kerusakan ini memicu pabrik untuk bergegas untuk 'memperbaiki' daerah yang rusak. Dengan terus menerus mematahkan dan memperbaiki, tanaman ini dapat tumbuh lebih tinggi dan lebih tinggi."

Sementara para peneliti belum menentukan apakah ini benar untuk semua tanaman, Cook menyarankan bahwa itu mungkin merupakan mekanisme yang mirip dengan yang terlibat dalam pengembangan otot: Mengangkat beban menanamkan mikro-air mata kecil di otot dan, karena ini diperbaiki, Otot diperkuat.

Temuan yang menarik ini adalah hasil dari perpaduan dua disiplin yang tampaknya tidak berhubungan: ilmu tanaman dan teknik mesin.

"Banyak tanaman hilang setiap tahun karena kerusakan angin, " kata Cook. "Insinyur tahu banyak tentang cara mencegah kegagalan struktural, dan dengan menggunakan teknik pemuliaan tanaman alami, para ilmuwan dapat meningkatkan hampir semua fitur dari tanaman yang dapat mereka ukur. Jadi, Anda dapat membayangkan bahwa banyak kemajuan dalam integritas struktural tanaman dapat dicapai. oleh dua disiplin ini bekerja bersama. "

Dalam hal aplikasi, "ini adalah bidang penelitian yang sangat muda, sehingga sebagian besar pekerjaan kami masih cukup mendasar di alam, " kata Cook. "Kami sedang belajar tentang pertumbuhan dan kerusakan tanaman, yang bisa berguna bagi peternak ketika mengembangkan tanaman yang dirancang secara optimal."

Misalnya, mereka telah belajar bahwa daun tanaman jagung benar-benar memberikan sebagian besar dukungan struktural selama periode pertumbuhan yang cepat. Itu sangat menakjubkan menurut Cook — dan bukan peran yang biasanya diharapkan dimainkan oleh daun. Jadi itu akan membantu para ilmuwan tanaman mulai mengembangkan varietas baru dengan daun yang lebih keras yang kurang rentan terhadap kegagalan selama fase pertumbuhan.

Latar belakang Cook adalah dalam biomekanik manusia, sehingga ia dan rekannya saat ini menggunakan teknologi tomografi terkomputerisasi (CT) untuk mendapatkan gambar 3-D tanaman.

"Kami juga berencana untuk menggunakan teknologi magnetic resonance imaging (MRI) untuk memvisualisasikan pertumbuhan dan perkembangan jagung, " tambah Cook. "Kami ingin belajar lebih banyak tentang kegagalan tangkai - dengan tujuan mengidentifikasi 'hubungan terlemah' dalam proses kegagalan tangkai. Setelah diidentifikasi, ilmuwan tanaman dapat mencoba untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan tangkai."

menu
menu