据外媒New Atlas报道，如果想知道一种植物吸收了多少水分，最好的地方之一就是它的叶子。一种被称为AquaDust的新材料可以帮助科学家更容易地做到这一点，而不会伤害到植物。
叶子含有被称为木质部的静脉状管道，它将水从植物的根部输送上来。这些水又被分散到木质部之间的叶子材料中，被称为叶肉。植物的大部分光合作用都是在这个区域进行的，而缺水可能会导致最大的压力。由于这个原因，科学家们认为，叶肉产生的信号主要负责控制植物对水的吸收和分配。
以前，测量植物的水分的主要方法涉及移除叶子进行分析，或改变它们的功能方式。这些技术不仅有些耗费人力，而且通过对植物施加压力，也会使数据产生偏差。为了寻求一种更容易、更准确的替代方法，康奈尔大学的科学家们开发了AquaDust。它是由一种柔软的合成水凝胶染料的纳米颗粒组成，被注入活体叶片的叶肉中。这些颗粒最终位于叶肉细胞之间的间隙中，它们在那里吸收水分。它们吸收得越多，就会膨胀得越大，它们之间的空间也就越小。
当光纤探针随后被用来照亮叶肉细胞时，水凝胶染料分子就会发出荧光。但重要的是，它们发出荧光的波长随它们彼此之间的接近程度而变化。因此，通过测量该波长，就有可能知道凝胶颗粒的膨胀程度，从而了解叶肉细胞内有多少可用的水分。
这项技术已经被用来精确测量沿数米长的玉米叶子的不同位置的水分。研究人员希望，一旦商业化，AquaDust可以被作物研究人员和农民利用。
有关这项研究的论文最近发表在《美国国家科学院院刊》上。