Kuvittele, että sen sijaan, että laittaisit valot päälle pimeän tullessa, voit lukea kirjaa pöydälläsi olevan kirkkaan kasvin valossa tai kävellä kirkkaan puun valossa sähkövalojen sijaan. The valoisia kasveja Se on aina ollut tiedemiesten tutkimuskohde.
Tästä syystä aiomme omistaa tämän artikkelin kertomaan sinulle, mitä valokasvit ovat ja mitä tutkimuksia niistä on olemassa.
Tutkimuksia valokasveista
Insinöörit Massachusetts Institute of Technologysta (MIT) Cambridgestä (Massachusetts, USA) ovat ottaneet ensimmäiset perustavanlaatuiset askeleet herättääkseen henkiin skenaarion, joka nykyään näyttää kadonneen tieteistarinoista.
Massachusetts Institute of Technologyn ansioituneen kemiantekniikan professorin tohtori Michael Stranon johtama ryhmä sisällytti sarjan erityisiä nanopartikkeleita (mikroskooppisia hiukkasia) krassikasvien lehtiin, saavat ne säteilemään himmeää valoa lähes neljän tunnin ajan.
Tutkijat uskovat, että kun he onnistuvat optimoimaan tämän nanoteknologian, kasveista tulee tarpeeksi kirkkaita valaisemaan työtiloja. Massachusetts Institute of Technologyn tiimi on viljellyt kasveja, jotka voivat hehkua lähes 4 tuntia ja valaista kirjan sivuja lähietäisyydeltä.
Tätä tekniikkaa voitaisiin käyttää myös matalatehoiseen sisävalaistukseen tai puiden muuttamiseksi automaattisiksi katuvalaisiksi.
Valoisten kasvien edut
Mitkä ovat tärkeimmät edut ja edut valaisevien kasvien käyttämisestä sisätilojen ja katujen valaisemiseen? Elävien kasvien suunnittelu näkyvää valoa ja kestävää valaistusta varten on pakottavaa, koska kasveilla on itsenäiset energian tuotanto- ja varastointimekanismit.
Kasvit ovat kaksinkertaisesti hiilinegatiivisia, mikä tarkoittaa, että ne kuluttavat hiilidioksidia tuottamalla polttoainetta ja ovat itse hiilen sitomisen tuotteita (CO2:n muuttuminen orgaanisiksi yhdisteiksi) ilmakehässä. Kun tekniikka on optimoitu, tutkijat sanovat, että he voivat valaista kokonaisia työtiloja tai käyttää niitä julkiseen valaistukseen.
Kasvit ovat äärimmäistä kestävää biomimeettistä valaistusta, joka ei ole riippuvainen mistään ihmisen infrastruktuurista ja sopeutuu hyvin ulkoympäristöön. Ne korjaavat itsensä, ne ovat jo olemassa siellä, missä haluamme niiden toimivan sähkövalaisimina, ne selviävät ja kestävät erilaisia sääilmiöitä, niillä on oma vesilähde ja ne tekevät kaiken edellä mainitun myös itsenäisesti.
Kasvillisuus poikkeaa tavallisesta
Ns. "nanobioniset kasvit" ovat Stranon laboratorion edistämä uusi tutkimusala, jossa ne sisältävät erilaisia nanohiukkasten tyyppejä ja insinöörikasveja ottamaan haltuunsa monet elektronisten laitteiden nykyään suorittamista toiminnoista.
MIT:n mukaan Stranon tiimi on jo soveltanut tekniikkaa suunniteltaessa kasveja, jotka voivat havaita räjähteitä ja välittää ne älypuhelimeen, sekä vihanneksia, joiden lehdissä on elektroniset anturit, jotka reagoivat varoittaessaan vedenpinnan ollessa alhainen.
Viraston tutkijat kehittivät myös nanobionisen kasvin, joka pystyi sieppaamaan yli 30 prosenttia valoenergiasta, asettivat hiilinanoputkia soluihin, jotka tuottavat fotosynteesiä, ja mahdollistivat saasteiden, kuten typpioksidikaasun, havaitsemisen.
Professori Stranon tiimi on aiemmin kehittänyt nanobionisia kasveja, joissa on tehostettu fotosynteesi ja kyky havaita saastuneita kaasuja, räjähteitä ja kuivuusolosuhteita.
«Valaistus, jonka osuus maailman energiankulutuksesta on noin 20 prosenttia, on yksi loogisista tavoitteista näille hyvin erityisille laitosteknologioille", Strano sanoi ja huomautti, että "Kasvit voivat korjata itsensä, niillä on omaa energiaa ja ne ovat sopeutuneet ulkoiseen ympäristöön.
Hehkuvien kasvien luomiseksi MIT-tiimi käytti lusiferaasia, entsyymiä, joka saa tulikärpästen hehkumaan. Lusiferaasi vaikuttaa lusiferiiniksi kutsuttuun molekyyliin, jolloin se säteilee valoa, kun taas toinen molekyyli, koentsyymi A, auttaa prosessia poistamalla biokemiallisen reaktion sivutuotteen, joka estää lusiferiinientsyymin toimintaa.
Nanohiukkaset ja vihannekset korkeassa paineessa
MIT-tiimi pakkasi kukin näistä kolmesta komponentista erityyppisiksi kantaja-nanohiukkasiksi, jotka valmistettiin materiaaleista, jotka Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) on luokitellut "yleisesti turvallisiksi". Hehkuva MIT-logokasvi on painettu raketin teriin, joihin on infusoitu sekoitus nanopartikkeleita.
Stranon tiimin mukaan nämä nanohiukkaset auttavat jokaista komponenttia saavuttamaan oikean osan kasvista ja ne estävät näitä komponentteja saavuttamasta pitoisuuksia, jotka voivat olla myrkyllisiä itse kasville.
Yhdysvaltain energiaministeriön rahoittaman tutkimuksen tekijöiden mukaan tutkijat käyttivät piidioksidin nanohiukkasia kuljettamaan lusiferaasia ja hieman suurempia polymeerien PLGA- ja kitosaanihiukkasia kuljettamaan lusiferiinia ja koentsyymi A:ta.
Kantajananohiukkasten sisällyttämiseksi kasvien lehtiin tutkijat suspendoivat nanohiukkaset ensin nesteliuokseen, upottivat sitten kasvit nesteeseen ja kohdistavat lopuksi kasveihin korkeaa painetta pakottaakseen hiukkaset lehtiin pienten huokosten, joita kutsutaan stomataiksi, läpi. MIT.
Projektin alussa tutkijat tuottivat kasveja, jotka Ne hehkuivat noin 45 minuuttia ja ovat sittemmin parantaneet prosessia saadakseen ne hehkumaan 3,5 tuntia.
Tällä hetkellä 10-senttinen krassin taimi tuottaa noin tuhannesosan lukemiseen tarvittavasta valomäärästä, mutta tutkijat uskovat, että he voivat lisätä sekä säteilevän valon määrää että tämän valoenergian kestoa optimoimalla nopeutta edelleen.
Lusiferaasi vaikuttaa lusiferiiniksi kutsuttuun molekyyliin ja pakottaa sen hehkumaan. Koentsyymi A:ksi kutsuttu molekyyli on myös mukana tässä prosessissa., mikä tekee siitä helppoa.
Jokaista näistä komponenteista kuljettaa nanohiukkanen, mikä varmistaa niiden pääsyn oikeaan paikkaan ja estää niitä keskittymästä tiettyyn paikkaan, mikä voi olla myrkyllistä kasveille. Tutkijat onnistuivat saamaan kasvit hehkumaan noin kolme ja puoli tuntia.
Ja vaikka heidän saamansa valo on suhteellisen himmeää, he uskovat, että valon voimakkuutta ja kestoa on mahdollista lisätä. Toisin kuin aikaisemmissa kokeissa, joissa tietyntyyppiset kasvit saivat hehkumaan paljon monimutkaisemmalla prosessilla, MIT:n tutkijoiden kehittämää menetelmää voidaan soveltaa kaikentyyppisiin kasveihin.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää valokasveista ja niiden ominaisuuksista.