Čínští vědci vytvářejí vícebarevné lesk-tmavé sukulenty, které se dobíjí na slunečním světle
Vědci v Čína Vytvořili duhovou, záře-v tmavé sukulenty vstřikováním barevných částic „afterglow“ do listů, které absorbují, a poté postupně uvolňují světlo.
Luminiscenční sukulenty zářily až dvě hodiny, podle nové studie překonali podobné rostliny s inženýrstvím materiálu. Vynález připravuje cestu pro udržitelné, rostlinné osvětlení k osvětlení venkovních a vnitřních prostorů, uvedli vědci.
„Představte si zářící stromy nahrazující pouliční světlomety,“ Zavření liuvýzkumný pracovník na zemědělské univerzitě v Jižní Číně, řekl v a prohlášení. „Částice se rozplynuly za pouhé sekundy a celý šťavnatou list zářil.“
Vědci předtím vyrobili rostliny záře, jak s genetickým inženýrstvím, tak s materiálovým inženýrstvím. Genetické inženýrství se blíží k využití bioluminiscenčních genů, které již jistě existují rostlinyjako je fytoplankton – ale tyto geny mají podle studie omezený, většinou zelený, barevný rozsah. Techniky materiálového inženýrství zahrnují vstřikování částic emitujících světla do listů rostlin, aby byly záře, ale tyto metody dosud generovaly pouze tlumené světlo.
Pro silnou luminiscenci musí být částice emitující světlo dostatečně malé, aby se rozplynuly tkáněmi rostliny, ale také dostatečně velké, aby vyzařovaly viditelnou záři. Předchozí experimenty s použitím nanočástic odvozených z luciferázy světlušky, enzymu, který Vytváří bioluminiscenci u světlikvyrobila pouze slabá záře, která po 30 minutách prudce poklesla.
Pro novou studii Liu a její kolegové používali fosforové částice emitující světlo, které byly zhruba šířkou lidské červené krvinky (6 až 8 mikrometrů). Částice o velikosti mikronu byly dostatečně velké, aby při volném cestování rostlinami vytvořily silnou záři, řekl Liu. „Menší částice nano velikosti se snadno pohybují v rostlině, ale jsou stmívanější,“ řekla.
Související: Vědci vymýšlejí fotosyntetický „živý“ materiál, který nasává CO2 z atmosféry
Vědci zveřejnili svá zjištění ve středu (27. srpna) v časopise Hmota.
Částice velikosti mikronu pracovaly pro sukulenty, ale ne pro jiné rostliny testované ve studii, včetně Bok Choy (Brassica rapa chinensis) a Golden Pothos (Golden EpiPremnum). Použili vědci Echeveria „Mebina“ sukulenty, které mají modro-zelené listy s červenými špičkami. Na rozdíl od Bok Choy a Golden Pothos mají tyto sukulenty podle studie relativně velké mezery mezi jejich buňkami, což znamená, že částice velikosti mikronu mohou projít rostlinou.
Vědci injikovali fosforové částice do listů Echeveria „Mebina“ a na několik minut nabila rostliny na slunečním světle nebo na vnitřní LED světlo a v obou experimentech získaly stejný účinek dosvitu. Zelené částice produkovaly nejdelší záře, s rostlinami vyzařujícími světlo po dobu až 2 hodin a soupeřící s malou noční lampou na jejich nejjasnější, podle studie.
Tým vytvořil první vícebarevné luminiscenční rostliny na světě tím, že do listů některých sukulentů vstřikoval modré, zelené, červené, červené a modro-fialové fosforové částice. Vědci také postavili rostlinnou stěnu 56 sukulentů, které produkovaly dostatek světla, aby viděli blízké objekty a čtení textu ve tmě, podle prohlášení.
„Jen je pro mě neuvěřitelné, že zcela lidský materiál, mikro-měřítko, se může s přirozenou strukturou rostliny tak hladce spojit,“ řekl Liu. „Způsob, jakým se integrují, je téměř magický.“
Podle studie by mohla být luminiscenční sukulenty jednoho dne nízkohlíkovým roztokem osvětlení. Vědci doufají, že vytvoří stejný účinek v jiných rostlinách, které by mohly být vystaveny slunečnímu záření a nabily se jako baterie, aby poskytovaly dekorativní a praktické osvětlení.
„Tento proces je přímý a nákladově efektivní a dosahuje luminiscence do 10 minut, čímž se připravuje cestu pro praktické aplikace při osvětlení rostlin,“ napsali vědci ve studii.
