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圖片來源：美國化學學會

為了控制開花和果實成熟，植物釋放氣態激素乙烯。環境條件，包括干旱、鹽度和病原體，也會導致激素水平波動。因此，實時監測乙烯的釋放可以為農民提供有關植物發育和健康的重要信息。現在，在ACS Central Science上報道的研究人員已經開發出一種易于使用、堅固耐用的傳感器，可以做到這一點。

由于乙烯在植物健康中的關鍵作用，農業對監測這種激素很感興趣。及早發現這種氣體釋放的變化可以讓農民采取預防措施，恢復植物健康，減少作物損失。然而，現有傳感器存在局限性，使其無法在現場使用。麻省理工學院的 Timothy Swager、Darryl Fong 及其同事希望制造一種能夠靈敏檢測乙烯水平變化的傳感器。

新傳感器在一塊玻璃上包含一個單壁碳納米管 (SWCNT) 網絡，夾在金電極之間。研究人員在 SWCNT 頂部放置了一種含有鈀的催化混合物。在稱為瓦克氧化的化學反應中，鈀催化劑將乙烯氣體轉化為乙醛。在這個反應過程中，鈀改變了它的氧化態和與單壁碳納米管的相互作用，改變了它們的電導率。通過這種方式，研究人員可以監測乙烯氣體水平隨時間的變化。為了演示傳感器，研究小組將康乃馨或洋桔梗花放在裝有該裝置的室中，并觀察乙烯的波動隨著鮮花盛開和凋謝的生產。研究人員說，該設備可以檢測室內氣體的十億分之一濃度，并且憑借這種靈敏度，它可能被用于監測田間的植物。