Tenk deg at du i stedet for å slå på lyset når det blir mørkt, kan lese en bok i lyset av en lysende plante på skrivebordet ditt, eller ta en tur under lyset fra et sterkt tre i stedet for elektriske lys. De lysende planter Det har alltid vært gjenstand for studier av forskere.
Av denne grunn skal vi dedikere denne artikkelen til å fortelle deg hva lysende planter er og hvilke studier det er på det.
Studier av lysende planter
Ingeniører fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Cambridge (Massachusetts, USA) har tatt de første grunnleggende skrittene for å bringe liv til scenariet som i dag ser ut til å ha forsvunnet fra science fiction-fortellinger.
Et team ledet av Dr. Michael Strano, en fremtredende professor i kjemiteknikk ved Massachusetts Institute of Technology, inkorporerte en serie spesielle nanopartikler (mikroskopiske partikler) i bladene til karseplanter, få dem til å sende ut et svakt lys i nesten fire timer.
Forskerne tror at når de klarer å optimalisere denne nanoteknologien, vil plantene bli lyse nok til å lyse opp arbeidsrom. Et team ved Massachusetts Institute of Technology har dyrket planter som kan lyse i nesten 4 timer og lyse opp boksider på nært hold.
Denne teknologien kan også brukes til å gi lav-intensitet innendørs belysning eller for å gjøre trær om til automatiske gatelys.
Fordeler med lysende planter
Hva er hovedfordelene og fordelene ved å bruke lysende planter til å lyse opp interiør og gater? Å designe levende planter for synlig lysutslipp og bærekraftig belysning er overbevisende fordi planter har uavhengige energigenererings- og lagringsmekanismer.
Planter er dobbelt karbonnegative, som betyr at de forbruker CO2 ved å produsere drivstoff og er selv et produkt av karbonbinding (omdannelse av CO2 til organiske forbindelser) i atmosfæren. Når teknikken er optimalisert, sier forskerne, vil de kunne lyse opp hele arbeidsrom eller brukes til offentlig belysning.
Planter er det ultimate innen bærekraftig biomimetisk belysning som ikke er avhengig av noen menneskelig infrastruktur og tilpasser seg godt til utendørsmiljøer. De reparerer seg selv, de eksisterer allerede der vi vil at de skal fungere som elektriske lys, de overlever og vedvarer i forskjellige værhendelser, de har sin egen vannkilde, og de gjør også alt det ovennevnte autonomt.
Vegetasjon utenom det vanlige
De såkalte "nanobioniske plantene" er et nytt forskningsfelt fremmet av Stranos laboratorium, der de inneholder forskjellige typer nanopartikler og ingeniøranlegg for å overta mange av funksjonene som nå utføres av elektroniske enheter.
Ifølge MIT har Stranos team allerede brukt teknologien til å konstruere planter som kan oppdage eksplosiver og overføre den informasjonen til en smarttelefon, samt grønnsaker med elektroniske sensorer i bladene som reagerer når de varsler når vannstanden er lav.
Byråforskere utviklet også en nanobionisk plante som er i stand til å fange opp mer enn 30 prosent av lysenergien, satte inn karbon-nanorør i celler som produserer fotosyntese, og gjorde det mulig å oppdage forurensninger som nitrogenoksidgass.
Professor Stranos team har tidligere utviklet nanobioniske planter med forbedret fotosyntese og evne til å oppdage forurensede gasser, eksplosiver og tørkeforhold.
«Belysning, som står for rundt 20 prosent av det globale energiforbruket, er et av de logiske målene for disse svært spesifikke planteteknologiene," sa Strano, og la merke til at "Planter kan reparere seg selv, ha sin egen energi og har tilpasset seg det ytre miljøet.
For å lage sine glødende planter, vendte MIT-teamet seg til luciferase, enzymet som får ildfluer til å gløde. Luciferase virker på et molekyl kalt luciferin, og får det til å avgi lys, mens et annet molekyl kalt koenzym A hjelper prosessen ved å fjerne et biprodukt av den biokjemiske reaksjonen som hemmer aktiviteten til luciferin-enzymet.
Nanopartikler og grønnsaker under høyt trykk
MIT-teamet pakket hver av disse tre komponentene inn i forskjellige typer bærenanopartikler laget av materialer klassifisert som "generelt anerkjent som trygge" av US Food and Drug Administration (FDA). En glødende MIT-logoplante er trykt på rakettblader, som er tilført en blanding av nanopartikler.
I følge Stranos team hjelper disse nanopartikler hver komponent med å nå riktig del av planten og de hindrer disse komponentene i å nå konsentrasjoner som kan være giftige for selve planten.
Ifølge forfatterne av det amerikanske energidepartementet-finansierte studien brukte forskerne silika-nanopartikler til å transportere luciferase og litt større partikler av polymerene PLGA og kitosan for å transportere henholdsvis luciferin og koenzym A.
For å inkorporere bærende nanopartikler i planteblader, suspenderte forskerne først nanopartikler i en flytende løsning, deretter senket plantene ned i væsken, og til slutt brukte de høyt trykk på plantene for å tvinge partiklene inn i bladene gjennom bittesmå porer kalt stomata, iht. MIT.
I starten av prosjektet produserte forskerne planter som De glødet i omtrent 45 minutter og har siden perfeksjonert prosessen for å få dem til å gløde i 3,5 timer.
Foreløpig produserer en 10-centimeters frøplante av karse omtrent en tusendel av mengden lys som trengs for å lese, men forskerne mener de kan øke både mengden lys som sendes ut og varigheten av denne lysenergien ved å optimalisere hastigheten ytterligere.
Luciferase virker på et molekyl kalt luciferin og tvinger det til å gløde. Et molekyl kalt koenzym A er også involvert i denne prosessen., noe som gjør det enkelt.
Hver av disse komponentene bæres av en nanopartikkel, som sikrer at de kommer til rett sted og hindrer dem i å konsentrere seg på et bestemt sted, som kan være giftig for planten. Forskerne klarte å få plantene til å gløde i omtrent tre og en halv time.
Og selv om lyset de får er relativt svakt, tror de det er mulig å øke intensiteten og varigheten av lyset. I motsetning til tidligere eksperimenter, som klarte å få bestemte typer planter til å lyse gjennom en mye mer kompleks prosess, kan metoden utviklet av MIT-forskerne brukes på alle typer planter.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om hva de lysende plantene er og deres egenskaper.