Imaginez qu'au lieu d'allumer les lumières quand il fait noir, vous puissiez lire un livre à la lumière d'une plante lumineuse sur votre bureau, ou vous promener sous la lumière d'un arbre lumineux au lieu de lumières électriques. La plantes lumineuses Il a toujours fait l'objet d'études par des scientifiques.
Pour cette raison, nous allons consacrer cet article à vous dire ce que sont les plantes lumineuses et quelles études existent à leur sujet.
Études sur les plantes lumineuses
Des ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) de Cambridge (Massachusetts, USA) ont franchi les premiers pas fondamentaux pour donner vie au scénario qui semble aujourd'hui avoir disparu des contes de science-fiction.
Une équipe dirigée par le Dr Michael Strano, éminent professeur de génie chimique au Massachusetts Institute of Technology, a incorporé une série de nanoparticules spéciales (particules microscopiques) dans les feuilles des plantes de cresson, les incitant à émettre une faible lumière pendant près de quatre heures.
Les chercheurs pensent que lorsqu'ils parviendront à optimiser cette nanotechnologie, les plantes deviendront suffisamment lumineuses pour éclairer les espaces de travail. Une équipe du Massachusetts Institute of Technology a cultivé des plantes qui peuvent briller pendant près de 4 heures et éclairer de près les pages d'un livre.
Cette technologie pourrait également être utilisée pour fournir un éclairage intérieur de faible intensité ou pour transformer des arbres en lampadaires automatiques.
Avantages des plantes lumineuses
Quels sont les principaux avantages et bienfaits de l'utilisation de plantes lumineuses pour éclairer les intérieurs et les rues ? Concevoir des plantes vivantes pour l'émission de lumière visible et un éclairage durable est convaincant car les plantes ont des mécanismes indépendants de génération et de stockage d'énergie.
Les plantes sont doublement négatives en carbone, ce qui signifie qu'ils consomment du CO2 en produisant du carburant et sont eux-mêmes un produit de la séquestration du carbone (conversion du CO2 en composés organiques) dans l'atmosphère. Lorsque la technique sera optimisée, disent les chercheurs, elles pourront éclairer des espaces de travail entiers ou être utilisées pour l'éclairage public.
Les plantes sont le summum de l'éclairage biomimétique durable qui ne dépend d'aucune infrastructure humaine et s'adapte bien aux environnements extérieurs. Ils se réparent eux-mêmes, ils existent déjà là où nous voulons qu'ils fonctionnent comme des lampes électriques, ils survivent et persistent dans différents événements météorologiques, ils ont leur propre source d'eau et ils font également tout ce qui précède de manière autonome.
Végétation hors du commun
Les soi-disant "plantes nanobioniques" sont un nouveau domaine de recherche promu par le laboratoire de Strano, dans lequel elles incorporent différents types de nanoparticules et de plantes artificielles pour prendre en charge bon nombre des fonctions désormais assurées par les appareils électroniques.
Selon le MIT, l'équipe de Strano a déjà appliqué la technologie pour concevoir des plantes capables de détecter des explosifs et de transmettre ces informations à un smartphone, ainsi que des légumes avec des capteurs électroniques dans leurs feuilles qui réagissent lorsqu'ils avertissent lorsque le niveau d'eau est bas.
Les scientifiques de l'Agence ont également développé une plante nanobionique capable de capter plus de 30% de l'énergie lumineuse, inséré des nanotubes de carbone dans des cellules qui produisent la photosynthèse et rendu possible la détection de polluants tels que le monoxyde d'azote.
L'équipe du professeur Strano a déjà développé des plantes nanobioniques avec une photosynthèse améliorée et la capacité de détecter les gaz contaminés, les explosifs et les conditions de sécheresse.
«L'éclairage, qui représente environ 20 % de la consommation mondiale d'énergie, est l'une des cibles logiques de ces technologies végétales très spécifiques », a déclaré Strano, notant que « les plantes peuvent se réparer, avoir leur propre énergie et s'adapter à l'environnement extérieur.
Pour créer leurs plantes lumineuses, l'équipe du MIT s'est tournée vers la luciférase, l'enzyme qui fait briller les lucioles. La luciférase agit sur une molécule appelée luciférine, la faisant émettre de la lumière, tandis qu'une autre molécule appelée coenzyme A facilite le processus en éliminant un sous-produit de la réaction biochimique qui inhibe l'activité de l'enzyme luciférine.
Nanoparticules et végétaux sous haute pression
L'équipe du MIT a emballé chacun de ces trois composants dans différents types de nanoparticules porteuses fabriquées à partir de matériaux classés comme "généralement reconnus comme sûrs" par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis. Une plante logo MIT rougeoyante est imprimée sur des pales de fusée, qui sont imprégnées d'un mélange de nanoparticules.
Selon l'équipe de Strano, ces nanoparticules aident chaque composant à atteindre la bonne partie de la plante et ils empêchent ces composants d'atteindre des concentrations qui pourraient être toxiques pour la plante elle-même.
Selon les auteurs de l'étude financée par le Département américain de l'énergie, les chercheurs ont utilisé des nanoparticules de silice pour transporter la luciférase et des particules légèrement plus grosses des polymères PLGA et chitosan pour transporter la luciférine et la coenzyme A, respectivement.
Selon MIT.
Au début du projet, les chercheurs ont produit des plantes qui Ils ont brillé pendant environ 45 minutes et ont depuis perfectionné le processus pour les faire briller pendant 3,5 heures.
Actuellement, un semis de cresson de 10 centimètres produit environ un millième de la quantité de lumière nécessaire pour lire, mais les chercheurs pensent qu'ils peuvent augmenter à la fois la quantité de lumière émise et la durée de cette énergie lumineuse en optimisant davantage le débit.
La luciférase agit sur une molécule appelée luciférine et la force à briller. Une molécule appelée coenzyme A est également impliquée dans ce processus., ce qui facilite la tâche.
Chacun de ces composants est porté par une nanoparticule, qui assure leur arrivée au bon endroit et évite qu'ils ne se concentrent à un endroit particulier, ce qui pourrait être toxique pour la plante. Les chercheurs ont réussi à faire briller les plantes pendant environ trois heures et demie.
Et bien que la lumière qu'ils obtiennent soit relativement faible, ils pensent qu'il est possible d'augmenter l'intensité et la durée de la lumière. Contrairement aux expériences précédentes, qui réussissaient à faire briller des types spécifiques de plantes grâce à un processus beaucoup plus complexe, la méthode développée par les chercheurs du MIT peut être appliquée à n'importe quel type de plante.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur ce que sont les plantes lumineuses et leurs caractéristiques.