Замислите да уместо да палите светла када падне мрак, можете да читате књигу уз светлост светлеће биљке на свом столу или да се прошетате под светлошћу јарког дрвета уместо електричних светала. Тхе светлеће биљке Одувек је био предмет проучавања научника.
Из тог разлога, овај чланак ћемо посветити томе да вам кажемо шта су светлеће биљке и које студије постоје о томе.
Студије о светлећим биљкама
Инжењери са Масачусетског технолошког института (МИТ) у Кембриџу (Масачусетс, САД) предузели су прве фундаменталне кораке да оживе сценарио за који се данас чини да је нестао из научнофантастичних прича.
Тим који је предводио др Мајкл Страно, истакнути професор хемијског инжењерства на Технолошком институту у Масачусетсу, уградио је серију специјалних наночестица (микроскопских честица) у листове биљака крешу, наводећи их да емитују пригушено светло скоро четири сата.
Истраживачи верују да када успеју да оптимизују ову нанотехнологију, биљке ће постати довољно светле да осветле радне просторе. Тим са Технолошког института Масачусетса се култивисао биљке које могу да светле скоро 4 сата и осветљавају странице књига из непосредне близине.
Ова технологија се такође може користити за обезбеђивање унутрашњег осветљења ниског интензитета или за претварање дрвећа у аутоматску уличну расвету.
Предности светлећих биљака
Које су главне предности и предности коришћења светлећих биљака за осветљење ентеријера и улица? Дизајнирање живих биљака за емитовање видљиве светлости и одрживо осветљење је убедљиво јер биљке имају независне механизме за производњу и складиштење енергије.
Биљке су двоструко негативне на угљеник, што значи да они троше ЦО2 производњом горива и сами су производ секвестрације угљеника (претварање ЦО2 у органска једињења) у атмосфери. Када се техника оптимизује, кажу истраживачи, моћи ће да осветле читаве радне просторе или да се користе за јавну расвету.
Биљке су врхунско одрживо биомиметичко осветљење које не зависи од људске инфраструктуре и добро се прилагођава спољашњем окружењу. Сами се поправљају, већ постоје тамо где желимо да функционишу као електрична светла, опстају и опстају у различитим временским приликама, имају свој извор воде, а све наведено раде аутономно.
Необична вегетација
Такозване „нанобионичке биљке“ су ново поље истраживања које промовише Странова лабораторија, у које уграђују различите врсте наночестица и инжењерских постројења да преузму многе функције које сада обављају електронски уређаји.
Према МИТ-у, Странов тим је већ применио технологију за пројектовање биљака које могу да открију експлозив и пренесу те информације на паметни телефон, као и поврће са електронским сензорима у лишћу које реагује када упозорава када је ниво воде низак.
Научници Агенције су такође развили нанобионичку биљку способну да ухвати више од 30 одсто светлосне енергије, убацили угљеничне наноцеви у ћелије које производе фотосинтезу и омогућили откривање загађивача, као што је гас азот-оксид.
Тим професора Страноа је претходно развио нанобионичке биљке са побољшаном фотосинтезом и способношћу откривања контаминираних гасова, експлозива и услова суше.
«Осветљење, које чини око 20 одсто глобалне потрошње енергије, је једна од логичних мета за ове веома специфичне технологије биљака“, рекао је Страно, напомињући да „Биљке могу да се поправљају, имају сопствену енергију и прилагодиле су се спољашњем окружењу.
Да би створио своје светлеће биљке, тим МИТ-а се окренуо луциферази, ензиму који чини да кријеснице сијају. Луцифераза делује на молекул који се зове луциферин, изазивајући га да емитује светлост, док други молекул који се зове коензим А помаже у процесу уклањањем нуспроизвода биохемијске реакције који инхибира активност ензима луциферина.
Наночестице и поврће под високим притиском
Тим МИТ-а упаковао је сваку од ове три компоненте у различите типове наночестица носача направљених од материјала који су класификовани као „општепризнати као безбедни“ од стране америчке Управе за храну и лекове (ФДА). Сјајни МИТ лого утиснут је на лопатице ракете, које су прожете мешавином наночестица.
Према Страновом тиму, ове наночестице помажу свакој компоненти да дође до исправног дела биљке и онемогућавају да те компоненте достигну концентрације које би могле бити токсичне за саму биљку.
Према ауторима студије коју финансира Министарство енергетике САД, истраживачи су користили наночестице силицијум-диоксида за транспорт луциферазе и нешто веће честице полимера ПЛГА и хитозана за транспорт луциферина и коензима А.
Да би уградили наночестице носача у листове биљака, истраживачи су прво суспендовали наночестице у течном раствору, затим потопили биљке у течност и на крају применили високи притисак на биљке како би натерали честице у листове кроз ситне поре зване стомати, према МИТ.
На почетку пројекта, истраживачи су произвели биљке које Сјале су око 45 минута и од тада су усавршиле процес да би сјајиле 3,5 сата.
Тренутно, садница креша од 10 центиметара производи око хиљадити део количине светлости потребне за читање, али истраживачи верују да могу да повећају и количину емитоване светлости и трајање ове светлосне енергије даљим оптимизацијом брзине.
Луцифераза делује на молекул који се зове луциферин и приморава га да сија. У овај процес је укључен и молекул који се зове коензим А., што олакшава.
Сваку од ових компоненти носи наночестица, која обезбеђује да дођу на право место и спречава их да се концентришу на одређеном месту, које би могло бити токсично за биљку. Истраживачи су успели да биљке сијају око три и по сата.
И иако је светло које добијају релативно слабо, верују да је могуће повећати интензитет и трајање светлости. За разлику од претходних експеримената, који су успели да одређене врсте биљака засијају кроз много сложенији процес, метод који су развили истраживачи МИТ-а може се применити на било коју врсту биљака.
Надам се да ћете уз ове информације сазнати више о томе шта су светлеће биљке и њихове карактеристике.