Bayangkan alih-alih menyalakan lampu saat hari gelap, Anda dapat membaca buku di bawah cahaya tanaman bercahaya di meja Anda, atau berjalan-jalan di bawah cahaya pohon yang terang alih-alih lampu listrik. Itu tumbuhan bercahaya Itu selalu menjadi objek studi oleh para ilmuwan.
Untuk alasan ini, kami akan mendedikasikan artikel ini untuk memberi tahu Anda apa itu tumbuhan bercahaya dan studi apa yang ada di dalamnya.
Studi tentang tanaman bercahaya
Insinyur dari Institut Teknologi Massachusetts (MIT) di Cambridge (Massachusetts, AS) telah mengambil langkah mendasar pertama untuk menghidupkan skenario yang saat ini tampaknya telah menghilang dari kisah fiksi ilmiah.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Dr. Michael Strano, seorang profesor teknik kimia terkemuka di Massachusetts Institute of Technology, memasukkan serangkaian nanopartikel khusus (partikel mikroskopis) ke dalam daun tanaman selada, mendorong mereka untuk memancarkan cahaya redup selama hampir empat jam.
Para peneliti percaya bahwa ketika mereka berhasil mengoptimalkan nanoteknologi ini, tanaman akan menjadi cukup terang untuk menerangi ruang kerja. Sebuah tim dari Institut Teknologi Massachusetts telah mengembangkan tanaman yang dapat menyala selama hampir 4 jam dan menerangi halaman buku dari jarak dekat.
Teknologi ini juga dapat digunakan untuk menyediakan pencahayaan dalam ruangan dengan intensitas rendah atau mengubah pohon menjadi lampu jalan otomatis.
Keuntungan tanaman bercahaya
Apa keuntungan dan manfaat utama menggunakan tanaman bercahaya untuk menerangi interior dan jalan? Merancang tanaman hidup untuk emisi cahaya tampak dan pencahayaan berkelanjutan sangat menarik karena tanaman memiliki mekanisme pembangkit dan penyimpanan energi yang mandiri.
Tumbuhan adalah karbon negatif ganda, yang berarti bahwa mereka mengonsumsi CO2 dengan memproduksi bahan bakar dan merupakan produk penyerapan karbon (konversi CO2 menjadi senyawa organik) di atmosfer. Ketika teknik ini dioptimalkan, kata para peneliti, mereka akan dapat menerangi seluruh ruang kerja atau digunakan untuk penerangan umum.
Tumbuhan adalah yang terbaik dalam pencahayaan biomimetik berkelanjutan yang tidak bergantung pada infrastruktur manusia dan beradaptasi dengan baik di lingkungan luar. Mereka memperbaiki diri, mereka sudah ada di tempat yang kita inginkan untuk berfungsi sebagai lampu listrik, mereka bertahan dan bertahan dalam berbagai peristiwa cuaca, mereka memiliki sumber air sendiri, dan mereka juga melakukan semua hal di atas secara mandiri.
Vegetasi di luar kebiasaan
Apa yang disebut "tanaman nanobionik" adalah bidang penelitian baru yang dipromosikan oleh laboratorium Strano, di mana mereka menggabungkan berbagai jenis nanopartikel dan tanaman rekayasa untuk mengambil alih banyak fungsi yang sekarang dilakukan oleh perangkat elektronik.
Menurut MIT, tim Strano telah menerapkan teknologi tersebut untuk merekayasa tanaman yang dapat mendeteksi bahan peledak dan mengirimkan informasi tersebut ke ponsel cerdas, serta sayuran dengan sensor elektronik di daunnya yang merespons saat memperingatkan saat ketinggian air rendah.
Ilmuwan agensi juga mengembangkan tanaman nanobionik yang mampu menangkap lebih dari 30 persen energi cahaya, memasukkan tabung nano karbon ke dalam sel yang menghasilkan fotosintesis, dan memungkinkan untuk mendeteksi polutan seperti gas oksida nitrat.
Tim Profesor Strano sebelumnya telah mengembangkan tanaman nanobionik dengan peningkatan fotosintesis dan kemampuan untuk mendeteksi gas yang terkontaminasi, bahan peledak, dan kondisi kekeringan.
«Pencahayaan, yang menyumbang sekitar 20 persen dari konsumsi energi global, adalah salah satu target logis untuk teknologi tanaman yang sangat spesifik ini,” kata Strano, mencatat bahwa “Tanaman dapat memperbaiki dirinya sendiri, memiliki energinya sendiri, dan telah beradaptasi dengan lingkungan luar.
Untuk membuat tanaman bercahaya, tim MIT beralih ke luciferase, enzim yang membuat kunang-kunang bersinar. Luciferase bekerja pada molekul yang disebut luciferin, menyebabkannya memancarkan cahaya, sementara molekul lain yang disebut koenzim A membantu proses dengan menghilangkan produk sampingan dari reaksi biokimia yang menghambat aktivitas enzim luciferin.
Partikel nano dan sayuran di bawah tekanan tinggi
Tim MIT mengemas masing-masing dari ketiga komponen ini menjadi berbagai jenis partikel nano pembawa yang terbuat dari bahan yang diklasifikasikan sebagai "umumnya diakui aman" oleh Food and Drug Administration (FDA) AS. Tanaman berlogo MIT yang bersinar tercetak pada bilah roket, yang diresapi dengan campuran partikel nano.
Menurut tim Strano, nanopartikel ini membantu setiap komponen mencapai bagian tanaman yang tepat dan mereka mencegah komponen tersebut mencapai konsentrasi yang dapat menjadi racun bagi tanaman itu sendiri.
Menurut penulis studi yang didanai Departemen Energi AS, para peneliti menggunakan nanopartikel silika untuk mengangkut luciferase dan partikel polimer PLGA dan kitosan yang sedikit lebih besar untuk mengangkut masing-masing luciferin dan koenzim A.
Untuk memasukkan nanopartikel pembawa ke dalam daun tanaman, para peneliti pertama-tama menangguhkan nanopartikel dalam larutan cair, kemudian menenggelamkan tanaman dalam cairan, dan akhirnya memberikan tekanan tinggi pada tanaman untuk memaksa partikel masuk ke daun melalui pori-pori kecil yang disebut stomata. MIT.
Pada awal proyek, para peneliti menghasilkan tanaman itu Mereka bersinar selama sekitar 45 menit dan sejak itu menyempurnakan proses untuk membuatnya bersinar selama 3,5 jam.
Saat ini, bibit selada berukuran 10 sentimeter menghasilkan sekitar seperseribu dari jumlah cahaya yang dibutuhkan untuk membaca, tetapi para peneliti percaya bahwa mereka dapat meningkatkan jumlah cahaya yang dipancarkan dan durasi energi cahaya ini dengan lebih mengoptimalkan kecepatannya.
Luciferase bekerja pada molekul yang disebut luciferin dan memaksanya untuk bersinar. Molekul yang disebut koenzim A juga terlibat dalam proses ini., yang membuatnya mudah.
Masing-masing komponen ini dibawa oleh nanopartikel, yang memastikan mereka sampai ke tempat yang tepat dan mencegahnya terkonsentrasi di tempat tertentu, yang dapat menjadi racun bagi tanaman. Para peneliti berhasil membuat tanaman bercahaya selama sekitar tiga setengah jam.
Dan meski cahaya yang mereka dapatkan relatif redup, mereka yakin bisa meningkatkan intensitas dan durasi cahaya. Berbeda dengan eksperimen sebelumnya yang berhasil membuat jenis tanaman tertentu bersinar melalui proses yang jauh lebih kompleks, metode yang dikembangkan para peneliti MIT ini bisa diterapkan pada semua jenis tanaman.
Saya harap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang apa itu tumbuhan bercahaya dan ciri-cirinya.