Hightech-Samen gräbt sich selbstständig ein

Aufforstung schwer zugänglicher Regionen dank Neuheit der Carnegie Mellon University möglich

Keimling, der aus dem neuem E-Seed herauswächst (Foto: cmu.edu)

Pittsburgh/Zhejiang (pte001/17.02.2023/06:00)

Einige Pflanzen aus der Erodium-Familie haben eine raffinierte Technik entwickelt, um ihren Samen in den Boden zu bekommen. Sie sind mit einem Bohrer ausgestattet, der sich zu drehen beginnt, wenn es feucht wird, und das Samenkorn ins Erdreich befördert. Diese Technik hat Lining Yao von der Carnegie Mellon University (CMU) kopiert. Ihr "E-Seed", der anfangs einfach auf der Erde liegt, richtet sich auf, wenn er beregnet wird und beginnt, sich einzubuddeln.

Hungrige Vögel gehen leer aus

Der Samen wird einfach auf das Feld gestreut, etwa mithilfe einer Drohne. Das ist auch zuvor schon versucht worden, doch nur wenige Körner keimten, weil sie nicht in, sondern auf der Erde lagen. Zudem lockten sie hungrige Vögel an. Yao sieht ihr Verfahren als Alternative zum Einsatz von schwerem Gerät auf den Äckern. Außerdem könnten mit dieser Technik schwer zugängliche Flächen aufgeforstet werden, heißt es.

Yao und ihr Team haben eine Reihe möglicher Materialien für ihre Mini-Bohrmaschinen geprüft, darunter Hydrogele, Papier und andere Formen von verarbeiteter Zellulose. Sie wählten schließlich Späne aus Weißeiche. Die Baumart ist im Schenley Park neben dem CMU-Campus in Pittsburgh reichlich vorhanden und wird vor allem für den Möbelbau verwendet.

Großtechnischer Maßstab als Ziel

Wie das natürliche Vorbild ist der E-Seed mit einem Bohrer ausgestattet. Angetrieben wird er von drei Spänen, die ihn, wenn sie feucht werden, zunächst aufrichten, sodass die Spitze nach unten zeigt. Weitere Bewegungen lassen den Bohrer, in dessen Spitze das Samenkorn sitzt, rotieren, sodass er in den Boden eindringt. Die relativ dünne hölzerne Hülle kann der sich entwickelnde Keim locker durchstoßen, so die Forscher.

"Die Herstellung von E-Seed durch digitale Design- und Fertigungsmethoden ist entscheidend für unsere langfristigen Ziele", sagt Guanyun Wang, ein ehemaliger Postdoktorand Yaos, der jetzt an der Zhejiang University arbeitet, um die automatische Methode der Aussaat weiter zu verfeinern. Yao und er sind sicher, dass die Herstellung im großtechnischen Maßstab möglich ist.

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