Zmodyfikowane rośliny zamiast ulicznych lamp?
Zmodyfikowane rośliny zamiast ulicznych lamp?
Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) zmodyfikowali świecącą w ciemnościach roślinę, tak aby dawała jaśniejsze światło. Czy zieleń zastąpi oświetlenie uliczne?
Świecące liście
Pierwszy krok w kierunku wykorzystania roślin jako żywego, odnawialnego i energooszczędnego oświetlenia naukowcy MIT zrobili w 2017 roku. W liściach rukwi wodnej, która – spośród innych roślin – wykazywała najlepsze wyniki, jeśli chodzi o ten eksperyment, umieścili nanocząsteczki stymulujące roślinę do wydzielania światła przez blisko cztery godziny. Światło było przyćmione, jednak to był dopiero początek.
– Wizją jest stworzenie rośliny, która będzie działać jak lampa biurkowa – lampa, której nie trzeba podłączać – mówił wówczas Michael Strano, profesor inżynierii chemicznej na MIT. – Światło jest ostatecznie zasilane przez metabolizm energetyczny samej rośliny.
Udoskonalona roślina
Według autorów pomysłu ta technologia mogłaby być wykorzystana, aby zapewnić oświetlenie wewnętrzne o niskiej intensywności lub na przykład zamienić drzewa w… latarnie uliczne niepobierające prądu. Dlatego postanowili prowadzić dalsze prace badawcze i rozwijać swoje świecące rośliny. Udało im się stworzyć komponenty, które wydłużają czas świecenia i sprawiają, że dają jaśniejsze światło. Wykorzystali do tego celu specjalnie opracowany kondensator. Musiał być na tyle lekki, by nie obciążać delikatnej rośliny. Stworzono go więc z glinianu strontu i uformowano w nanocząsteczki. Przed osadzeniem ich w roślinach pokryto je krzemionką, aby chronić roślinę przed uszkodzeniem.
Zastosowany związek jest tzw. luminoforem, czyli może pochłaniać światło widzialne lub ultrafioletowe, a następnie powoli je uwalniać jako fosforyzującą poświatę.
– Tworzenie otaczającego światła za pomocą odnawialnej energii chemicznej żywych roślin to odważny pomysł – dodaje Sheila Kennedy, profesor architektury na MIT, która współpracowała z grupą Michaela Strano nad oświetleniem roślinnym. – To fundamentalna zmiana w sposobie myślenia o żywych roślinach i energii elektrycznej do oświetlenia.
Listek jak owad
Nanocząsteczki, które wspomagają produkcję światła przez rukiew wodną, zawierają lucyferazę, enzym, który występuje u świetlików. Wprowadzono je przez pory rośliny, sprawiając tym samym, że po ekspozycji na światło słoneczne lub to emitowane przez diody LED liście absorbują je, a następnie, gdy zapadają ciemności, zaczynają świecić, uwalniając pochłonięte światło. Taka modyfikacja roślin to coraz prężniej rozwijająca się dziedzina nauki zwana nanobioniką.
– Chcieliśmy stworzyć roślinę emitującą światło z cząsteczkami, które będą pochłaniały światło, magazynowały jego część i emitowały je stopniowo – mówi Michael Strano. – To duży krok w kierunku oświetlenia roślinnego.
Przyszłość architektury?
Efekty swoich badań naukowcy z MIT pokazali na specjalnej wystawie „Plant properties” (ang. roślinne nieruchomości) pokazanej w ogrodach Smithsonian. Dzięki specjalnie przygotowanej instalacji pokazano wizję przyszłości z wykorzystaniem roślinnej infrastruktury oświetleniowej jako integralnej części przestrzeni
– Jeśli żywe rośliny mogą być punktem wyjścia dla zaawansowanej technologii, to mogą zastąpić naszą obecną niezrównoważoną miejską sieć oświetlenia elektrycznego z obopólną korzyścią dla wszystkich gatunków zależnych od roślin – w tym ludzi – podkreśla Sheila Kennedy.
Anoda
Źródło: MIT