Главная » Новости » Биологи создали светящиеся растения, которые можно заряжать

Биологи создали светящиеся растения, которые можно заряжать

21.09.2021, 09:44

Используя специальные наночастицы, встроенные в листья растений, инженеры Массачусетского технологического института создали светоизлучающее растение, которое можно заряжать при помощи светодиода.

Никита Шевцев

Биологи создали светящиеся растения, которые можно заряжать

Исследователи представили растение, которое способно создавать достаточно яркий свет в темное время суток. Добиться этого удалось при помощи новых наночастиц

Современная биотехнология может позволить создать совершенно невероятные вещи. Например, полностью экологичные источники света, которые в течение дня накапливают энергию солнечного излучения, а вечером и ночью могут излучать свет подобно лампочкам. Пока, конечно, таким растениям не сравниться по эффективности со светодиодами, но исследователи вовсю работают над этим.

В новой работе ученые из MIT представили свое новое растение, способное излучать свет и накапливать энергию, «заряжаясь» от светодиода. Исследователи добиваются этого, встраивая в организмы различные типы наночастиц. Первое поколение светоизлучающих растений содержало наночастицы, несущие люциферазу и люциферин, которые отвечают за природную люминесценцию светлячков. Используя эти частицы, исследователи создали растения кресс-салата, которые могли в течение нескольких часов испускать тусклый свет — примерно в 1000 раз меньше, чем нужно для комфортного чтения.

В новом исследовании авторы хотели создать компоненты, которые могли бы увеличить продолжительность свечения и сделать излучение ярче. Им пришла в голову идея использовать конденсатор — часть электрической цепи, которая может накапливать электричество и выделять его по требованию. В случае светящихся растений световой конденсатор может использоваться для хранения света в форме фотонов для его последующего излучения в темном помещении. 

В качестве «светового конденсатора» исследователи решили использовать люминофор. Этот тип материалов может поглощать видимый или ультрафиолетовый свет, а затем медленно выделять его в виде фосфоресцирующего свечения. Исследователи использовали в качестве люминофора алюминат стронция. Прежде чем встраивать наночастицы из этого вещества в растения, авторы покрыли их кремнеземом, который защищает растение от повреждений.

Частицы диаметром в несколько сотен нанометров могут проникать в растения через устьицы — небольшие поры, расположенные на поверхности листьев. Частицы накапливаются в губчатом слое, называемом мезофиллом, где они образуют тонкую пленку. Мезофилл живого растения можно заставить принять эти частицы, не причинив вреда растению и не жертвуя излучательными свойствами.

Эта пленка может поглощать фотоны как от солнечного света, так и от светодиода. Исследователи показали, что после 10 секунд воздействия синего светодиода их растения могли излучать свет в течение примерно часа. Свет был самым ярким в течение первых пяти минут, а затем постепенно уменьшался. Растения можно непрерывно подзаряжать в течение, по крайней мере, двух недель.

Статья опубликована в журнале Science Advances.

©  Популярная Механика

Опубликовано: 21 сентября 2021
↓