Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Растения

Биологи научились заряжать светящиеся растения

Анастасия Баринова
21 сентября 2021
plant.jpg
Фото: Pavlo Gordiichuk/Massachusetts Institute of Technology
plant4.jpg
Фото: Pavlo Gordiichuk/Massachusetts Institute of Technology
plant2.jpg
Фото: Pavlo Gordiichuk/Massachusetts Institute of Technology
Инженеры Массачусетского технологического института усовершенствовали свое изобретение.

Американские специалисты создали биолюминесцентное растение нового типа: оно не просто светится, но способно восполнять запас энергии, заряжаясь от светодиода. Открытие связано с прежней разработкой этой же группы инженеров: в 2017 году они представили первое поколение светоизлучающих растений. Их листья и стебли, обработанные специальным раствором, содержащим люциферазу, излучали свет на протяжении нескольких часов. 

Продолжая исследования в этом направлении, ученые искали компоненты, способные продлить время свечения и, одновременно, сделать его ярче: первые образцы давали только одну тысячную от объема, который нужен для чтения. В качестве конденсатора был взят люминофор – вещество, преобразующее поглощаемую им энергию в световое излучение. Инженеры Массачусетского технологического института остановили свой выбор на алюминате стронция.

Растения были покрыты кремнеземом для защиты от повреждений, а затем в них были встроены частицы диаметром в несколько сотен нанометров, содержащие люминофор. Наночастицы проникают в листья через небольшие поры на поверхности (устьица), а затем накапливаются в губчатом слое, образуя тонкую пленку без вреда для самого растения.

Идея оказалась верной: насыщенная люминофором пленка способна поглощать фотоны как от солнечного света, так и от светодиода. После 10 секунд воздействия синего светодиода растения светились в течение примерно часа. Экспериментируя с концентрацией наночастиц и продолжительностью подачи импульса для заряда, ученые немного продлили время свечения, добившись длительного периода без затухания. Растение непрерывно подзаряжалось на протяжении двух недель, после чего из листьев удалось извлечь около 60% люминофоров и повторно использовать их в другом растении.

plant3.jpg
Pavlo Gordiichuk/Massachusetts Institute of Technology

Обкатав эту технологию, специалисты рассматривали виды растений, подходящих для того, чтобы быть «осветительными приборами». Как и в прошлых опытах, это жеруха обыкновенная (Nasturtium officinale). Также в списке – табак обыкновенный (Nicotiana tabacum), базилик (Ocimum basilicum), маргаритка многолетняя (Bellis perennis) и колоказия (Colocasia).

Открытие было представлено на выставке Plant Properties в Смитсоновском институте. Теперь ученые собираются объединить частицы люминофорного светового конденсатора с наночастицами люциферазы, которые они использовали в исследовании 2017 года: предположительно, это позволит растению производить еще более яркий свет гораздо дольше.

Узнайте секрет светящихся червей из сибирской тайги.

рекомендации
Планета Земля

Три космостанции отходов и другие причины выбрать товары с экомаркировкой

Горы

Восхождение на Килиманджаро: самое интересное приключение в Африке

Фотоаппарат generic icon

Как прошел наш фототур в Дагестан