Hava karardığında ışıkları yakmak yerine masanızdaki ışıklı bitkinin ışığında kitap okuyabileceğinizi veya elektrik ışıkları yerine parlak bir ağacın ışığı altında yürüyüş yapabileceğinizi hayal edin. bu ışıklı bitkiler Her zaman bilim adamlarının araştırma konusu olmuştur.
Bu nedenle bu yazımızı size ışık saçan bitkilerin ne olduğunu ve üzerinde yapılan araştırmaları anlatmaya ayıracağız.
Aydınlık bitkiler üzerine araştırmalar
Cambridge'deki (Massachusetts, ABD) Massachusetts Institute of Technology'den (MIT) mühendisler, bugün bilim kurgu masallarından kaybolmuş gibi görünen senaryoyu hayata geçirmek için ilk temel adımları attılar.
Massachusetts Institute of Technology'de seçkin bir kimya mühendisliği profesörü olan Dr. Michael Strano liderliğindeki bir ekip, tere bitkilerinin yapraklarına bir dizi özel nanoparçacık (mikroskopik parçacıklar) yerleştirdi. neredeyse dört saat boyunca loş bir ışık yaymalarına neden oluyor.
Araştırmacılar, bu nanoteknolojiyi optimize etmeyi başardıklarında, bitkilerin çalışma alanlarını aydınlatacak kadar parlak olacağına inanıyorlar. Massachusetts Institute of Technology'den bir ekip, yaklaşık 4 saat parlayabilen ve yakın mesafeden kitap sayfalarını aydınlatabilen bitkiler.
Bu teknoloji, düşük yoğunluklu iç mekan aydınlatması sağlamak veya ağaçları otomatik sokak lambalarına dönüştürmek için de kullanılabilir.
Aydınlık bitkilerin avantajları
İç mekanları ve sokakları aydınlatmak için ışıklı bitkiler kullanmanın başlıca avantajları ve faydaları nelerdir? Bitkilerin bağımsız enerji üretim ve depolama mekanizmaları olduğundan, canlı bitkilerin görünür ışık emisyonu ve sürdürülebilir aydınlatma için tasarlanması zorlayıcıdır.
Bitkiler iki kat karbon negatiftir, bu da yakıt üreterek CO2 tükettikleri ve kendilerinin de bir karbon tutma ürünü oldukları anlamına gelir. (CO2'nin organik bileşiklere dönüştürülmesi) atmosferde. Araştırmacılar, teknik optimize edildiğinde, tüm çalışma alanlarını aydınlatabileceklerini veya genel aydınlatma için kullanılabileceğini söylüyorlar.
Bitkiler, herhangi bir insan altyapısına bağlı olmayan ve dış ortamlara iyi uyum sağlayan sürdürülebilir biyomimetik aydınlatmada son noktadır. Kendi kendilerini tamir ederler, elektrik ışığı olarak işlev görmelerini istediğimiz yerde zaten var olurlar, farklı hava olaylarında hayatta kalırlar ve devam ederler, kendi su kaynaklarına sahiptirler ve ayrıca yukarıdakilerin hepsini otonom olarak yaparlar.
Sıra dışı bitki örtüsü
Sözde "nanobiyonik bitkiler", Strano'nun laboratuvarı tarafından desteklenen yeni bir araştırma alanıdır. elektronik cihazlar tarafından gerçekleştirilen işlevlerin çoğunu devralmak için nanopartikül türleri ve mühendislik tesisleri.
MIT'ye göre, Strano'nun ekibi teknolojiyi, patlayıcıları tespit edebilen ve bu bilgiyi bir akıllı telefona iletebilen mühendislik tesislerine ve ayrıca yapraklarında su seviyesi düştüğünde uyarı verdiğinde yanıt veren elektronik sensörlere sahip sebzelere uyguladı.
Ajans bilim adamları ayrıca ışık enerjisinin yüzde 30'undan fazlasını yakalayabilen bir nanobiyonik bitki geliştirdiler, fotosentez üreten hücrelere karbon nanotüpler yerleştirdiler ve nitrik oksit gazı gibi kirleticileri tespit etmeyi mümkün kıldılar.
Profesör Strano'nun ekibi daha önce gelişmiş fotosentez ve kirli gazları, patlayıcıları ve kuraklık koşullarını tespit etme yeteneğine sahip nanobiyonik bitkiler geliştirdi.
«Küresel enerji tüketiminin yaklaşık yüzde 20'sini oluşturan aydınlatma, bu çok özel bitki teknolojilerinin mantıklı hedeflerinden biri” diyen Strano, “Bitkiler kendilerini onarabiliyor, kendi enerjilerine sahip ve dış ortama uyum sağlamış durumdalar.
MIT ekibi, parlayan bitkilerini yaratmak için ateşböceklerinin parlamasını sağlayan enzim olan lusiferaza başvurdu. Lusiferaz, lusiferin adı verilen bir molekül üzerinde etki ederek ışık yaymasına neden olurken, koenzim A adı verilen başka bir molekül, lusiferin enziminin aktivitesini engelleyen biyokimyasal reaksiyonun bir yan ürününü ortadan kaldırarak sürece yardımcı olur.
Yüksek basınç altında nanopartiküller ve sebzeler
MIT ekibi, bu üç bileşenin her birini, ABD Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) tarafından "genel olarak güvenli olarak kabul edilen" olarak sınıflandırılan malzemelerden yapılan farklı türde taşıyıcı nanopartiküller halinde paketledi. Parlayan bir MIT logosu bitkisi, bir nanoparçacık karışımı ile aşılanmış roket kanatlarının üzerine basılmıştır.
Strano'nun ekibine göre, bu nanoparçacıklar her bileşenin bitkinin doğru kısmına ulaşmasına yardımcı oluyor ve bu bileşenlerin bitkinin kendisi için toksik olabilecek konsantrasyonlara ulaşmasını engellerler.
ABD Enerji Bakanlığı tarafından finanse edilen çalışmanın yazarlarına göre, araştırmacılar sırasıyla lusiferazı taşımak için silika nanoparçacıkları ve sırasıyla luciferin ve koenzim A'yı taşımak için PLGA ve kitosan polimerlerinin biraz daha büyük parçacıklarını kullandılar.
Taşıyıcı nanopartikülleri bitki yapraklarına dahil etmek için araştırmacılar önce nanopartikülleri sıvı bir solüsyonda askıya aldılar, ardından bitkileri sıvıya daldırdılar ve son olarak bitkilere yüksek basınç uygulayarak partikülleri stoma adı verilen küçük gözeneklerden yapraklara girmeye zorladılar. MİT.
Projenin başında, araştırmacılar şu bitkileri ürettiler: Yaklaşık 45 dakika parladılar ve o zamandan beri 3,5 saat parlamalarını sağlamak için süreci mükemmelleştirdiler.
Şu anda 10 santimetrelik bir tere fidesi, okumak için gereken ışık miktarının yaklaşık binde birini üretiyor, ancak araştırmacılar, hızı daha da optimize ederek hem yayılan ışık miktarını hem de bu ışık enerjisinin süresini artırabileceklerine inanıyorlar.
Lusiferaz, lusiferin adı verilen bir molekül üzerinde hareket eder ve onu parlamaya zorlar. Koenzim A adı verilen bir molekül de bu sürece dahil olur., bu da kolaylaştırır.
Bu bileşenlerin her biri, doğru yere gitmelerini sağlayan ve bitki için toksik olabilecek belirli bir yerde yoğunlaşmalarını engelleyen bir nanopartikül tarafından taşınır. Araştırmacılar, bitkilerin yaklaşık üç buçuk saat parlamasını sağlamayı başardılar.
Aldıkları ışık nispeten loş olmasına rağmen, ışığın yoğunluğunu ve süresini artırmanın mümkün olduğuna inanıyorlar. Belirli bitki türlerini çok daha karmaşık bir süreçten geçirmeyi başaran önceki deneylerin aksine, MIT araştırmacıları tarafından geliştirilen yöntem her tür bitkiye uygulanabilir.
Umarım bu bilgilerle ışık saçan bitkiler ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.