Найти в Дзене
Энергофиксик

Ученые создали растения, которые могут светиться в темноте, а также заряжаться даже от светодиода

Научной группе из Массачусетского технологического института удалось создать растение, способное не только излучать свет, но при этом также и заряжаться при помощи светодиода. Все это стало возможно благодаря специально встроенным в листья наночастиц. Вот про это необычное изобретение и пойдет речь в этом материале.

Фото MIT.
Фото MIT.

Современная биоинженерия в действии

Прогресс не стоит на месте и уже сейчас инженеры с помощью современных биотехнологий способны создавать удивительные вещи. Например, ученые могут создать абсолютно экологически чистый источник света, который в течение светлого времени суток накапливает энергию, а в темное излучает свет наподобие ночников.

В своей очередной научной работе инженеры из MIT продемонстрировали новое растение, способное излучать свет и накапливать электроэнергию.

Применение НП в модельных растениях и крупных деревьях. Pavlo Gordiichuk/Massachusetts Institute of Technology
Применение НП в модельных растениях и крупных деревьях. Pavlo Gordiichuk/Massachusetts Institute of Technology

Все это стало возможно благодаря тому, что в растения были добавлены различные типы наночастиц. Так в первой итерации модифицированных растений были использованы наночастицы, содержащие люциферазу, а также люциферин. Эти элементы как раз ответственные за вполне естественную люминесценцию обычных светлячков.

Таким образом, используя эти элементы, инженеры получили растения кресс-салата, которые оказались способны испускать тусклый свет в течение пары часов. При этом его интенсивность была в 1000 раз меньше необходимой для нормального чтения.

Фото результата эксперимента 2017 года. Фото MIT.
Фото результата эксперимента 2017 года. Фото MIT.

Продолжая эксперименты, ученые решили не только увеличить время свечения, но также существенно повысить его яркость. Так вот инженеры решили внедрить в растение «световой конденсатор», в качестве оного было принято решение использовать люминофор.

Этот материал способен поглощать как видимый, так и ультрафиолетовый спектр света, а затем его медленно излучать в виде фосфоресцирующего свечения.

Локализация инфильтрированных частиц между клетками мезофилла у модифицированных растений кресс-салата. Фото MIT.
Локализация инфильтрированных частиц между клетками мезофилла у модифицированных растений кресс-салата. Фото MIT.

Так вот в качестве люминофора было принято решение применить алюминат стронция, который предварительно был покрыт кремнеземом (для защиты растения).

Частицы размером всего в пару сотен нанометров ученые решили поместить в растение через так называемые устьицы (поры, размещенные на поверхности листьев).

Таким образом наночастицы безопасно попали в растение и аккумулировались в губчатом слое, образуя тонкую пленку.

Микроскопическое изображение светящихся наночастиц (окрашены зелёным) внутри растения. Фото MIT.
Микроскопическое изображение светящихся наночастиц (окрашены зелёным) внутри растения. Фото MIT.

Так вот эта пленка оказалась способна поглощать поток фотонов как от солнечного света, так и от светодиода. Проведенный эксперимент показал, что спустя всего 10 секунд воздействия синего светодиода, растения оказались способны излучать свет в течение часа.

При этом наиболее яркое свечение было зафиксировано в первые пять минут, а затем свет постепенно уменьшался. При этом, как оказалось, растения можно непрерывно подзаряжать, по крайней мере, в течение пары недель.

Результатами проделанной работы ученые поделились на страницах журнала Science Advances.

Если вам понравился материал, то оцените его и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за ваше внимание!

Наука
7 млн интересуются