Świecące rośliny wielokrotnego ładowania? Naukowcy coraz bliżej stworzenia biologicznych lampek
Naukowcy pracują nad świecącymi w nocy roślinami. Te mogłyby zastąpić na przykład szkodliwe dla środowiska lampy uliczne.
Odkrycie opublikowano w czasopiśmie "Science Advances". Technologia opiera się na nanocząsteczkach, które są ułożone pod powierzchnią liści. Obecnie naukowcy są w stanie "naładować" roślinę tak, że po 10 sekundach świeci przez kilka minut. Co ważne, nanocząsteczki można tak jak baterie czy akumulatory, ponownie naładować.
Nanobionika, która zajmuje się "usprawnianiem" roślin to młoda gałąź nauki. Obecnie badacze tworzą już drugą generację rozwiązań technologicznych. - Chcieliśmy stworzyć roślinę, która emituje światło. Robią to cząsteczki, które je najpierw pochłaniają, przechowują, a następnie emitują - powiedział inżynier chemii Michael Strano z Masachussets Institute of Technology. - To duży krok w kierunku oświetlenia roślinnego - dodaje naukowiec.
W samym centrum świecących roślin są kondensatory, które przechowują światło w formie fotonów, aby następnie je stopniowo uwalniać. Jako fosforu użyto glinianu strontu. Ten pochłania światło widoczne i ultrafioletowe, a następnie je emituje.
Świecący w nocy związek chemiczny pokryto krzemionką, a następnie umieszczono w komórkach szparkowych. Te służą roślinom do wymiany gazowej.
Naukowcom udało się zastosować tę technologię w pięciu gatunkach roślin, o różnych rozmiarach liści: bazylii, rukwi wodnej, tytoniu, stokrotce oraz kolokazji.
- Musimy mieć intensywne światło, dostarczone jako jeden impuls przez kilka sekund. To może naładować roślinę - powiedział nanonaukowiec Pavlo Gordiichuk z Masachussets Institute of Technology. - Możemy do tego używać dużych soczewek, aby przekazywać światło na dystans dłuższy niż jeden metr. To dobry krok w kierunku stworzenia oświetlenia na skalę, z której mogliby skorzystać ludzie - dodał naukowiec.
Dalsze badania wykazały, że rośliny z nanocząstkami nadal mogły przeprowadzać proces fotosyntezy oraz odparowywać wodę poprzez komórki szparkowe. Po eksperymencie naukowcom udało się odzyskać i ponownie wykorzystać około 60 proc. fosforów, których użyto.
Nowa technologia jest rozwinięciem zastosowań z pierwszej generacji nanocząsteczek. Wówczas używano lucyferazy, enzymów które występują u świetlików. Dzięki temu udało się uzyskać bardzo delikatne światło.
Jak na razie liście wytrzymują cykle ładowania przez dwa tygodnie. Naukowcy nie mają jednak wątpliwości, że to ważny krok w rozwoju tej technologii. - Tworzenie światła z odnawialnej energii chemicznej żywych roślin jest odważnym pomysłem - uważa architekt prof. Sheila Kennedy z MIT. - To pokazuje fundamentalną zmianę w tym, jak myślimy o roślinach i oświetleniu - dodaje.
