Значна частина використовуваної енергії використовується для освітлення, тому вчені Массачусетського технологічного інституту розробляють нові пасивні освітлювальні світлові рослини. В останньому експерименті команда змусила їх випромінювати яскравіше світло, ніж рослини першого покоління, не завдаючи шкоди своєму здоров'ю. Виникаюча область «рослинних нанобініків» включає в себе вбудовування наночастинок в рослини, щоб дати їм нові можливості.
Минула робота команди MIT створила заводи, які можуть посилати електричні сигнали, коли потрібна вода, шпинат, який може бути використаний для виявлення вибухових речовин, і кресс, який світиться в темряві.
Хоча останній предмет дуже цікавий, його світлова здатність не настільки яскрава, що її можна охарактеризувати як особливо яскраву - він схожий на пластикові світиться зірки, які багато хто з нас прикріпили до стелі, коли ми були молоді, і це не допомагає кінцевому використанню пасивного освітлення.
Тепер дослідники збільшили яскравість до більш практичного рівня. Ключ полягає в тому, щоб видалити люмінесцентні компоненти з люциферази і люциферину - фосфорного матеріалу, який змушує світлячка світитися. Ці матеріали поглинають і зберігають видиме і ультрафіолетове світло, і повільно випускають їх у вигляді фосфоресценції.
У цьому випадку дослідницька група використовувала наночастинки з алюмінату стронцію в якості фосфору і покривала їх кремнеземом, щоб не пошкодити рослини. Потім ці частинки вводяться через пори в листя і в кінцевому підсумку накопичуються в шарі, званому середнім рівнем.
Після впливу світла від сонця або світлодіодів, ці рослини будуть світитися зеленим кольором. Дослідницька група протестувала цю технологію на ряді рослин, включаючи кресс, тютюн, базилік, ромашок і вуха слонів, і виявила, що тільки під впливом синіх світлодіодних вогнів протягом 10 секунд рослини будуть світитися до години. Як і слід було очікувати, світло найяскравіше в перші кілька хвилин, а потім затьмарюється в наступну годину.
Це світло в 10 разів яскравіше, ніж попередня технологія. Важливо те, що імплантація наночастинок не пошкоджує нормальних функцій рослини, таких як фотосинтез і випаровування води через її листя.
Команда заявила, що кінцевою метою є спроба розробити світлові рослини, які можуть бути використані для пасивного освітлення вулиць або інших громадських місць і зниження енергоспоживання вуличних ліхтарів. Наступним кроком для досягнення цієї мети є об'єднання нових наночастинок алюмінату стронцію з ранньою люциферазою, сподіваючись зробити світло яскравішим і довговічнішим.
Якщо живі рослини можуть бути відправною точкою передових технологій, то рослини можуть замінити нашу нинішню нестійку міську мережу електрики та освітлення, так що всі види, які покладаються на рослини, включаючи людей, отримують вигоду разом. Дослідження було опубліковано в журналі "Наука прогресує".
