Τα φυτά δεν σταματούν ποτέ να εκπλήσσουν: τώρα, μια επιστημονική ομάδα κατάφερε να κάνει ορισμένα φυτά να τα παχύφυτα λάμπουν στο σκοτάδι μετά από μια σύντομη έκθεση στο φως. Η ανακάλυψη στοχεύει να προσφέρει αμυδρό, λειτουργικό φωτισμό χωρίς καλώδια ή βύσματα, εστιάζοντας σε σαρκώδη είδη που ανέχονται καλά αυτή τη διαδικασία.
Η έρευνα, που αναπτύχθηκε στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Νότιας Κίνας και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Matter, διερευνά μια μη γενετική οδό: αντί να αλλοιώνουν το DNA, φωτεινά υλικά εισάγονται στους ιστούς για να δημιουργήσουν «Φυτά λαμπτήρων» ικανό να φορτίζεται με φως και να εκπέμπει μια σταδιακή λάμψη.
Πώς να αποκτήσετε φωτεινά παχύφυτα
Ο μηχανισμός βασίζεται στο φωσφορισμός έναντι βιοφωταύγειαςΔεν υπάρχουν συνεχείς χημικές αντιδράσεις εδώ. Τα σωματίδια αποθηκεύουν ενέργεια από μια εξωτερική πηγή και την απελευθερώνουν σταδιακά, δημιουργώντας αυτή τη χαρακτηριστική λάμψη αφού σβήσει το φως.
Για να το πετύχει αυτό, η ομάδα χρησιμοποίησε αργιλικό στρόντιο (ένας επίμονος φώσφορος παρόμοιος με αυτόν που υπάρχει στα παιχνίδια που λάμπουν στο σκοτάδι), παρασκευασμένος σε μικροσωματίδια περίπου 7 μικρομέτρων, μέγεθος συγκρίσιμο με αυτό ενός ερυθρού αιμοσφαιρίου. Αυτά τα σωματίδια εγχέονται στα φύλλα από το Βασικό Εργαστήριο Βιοϋλικών και Ενέργειας, εκμεταλλευόμενοι την ανατομία των παχύφυτων για να κατανεμηθούν ομοιόμορφα.
Μετά από αρκετές δοκιμές, το είδος που λειτούργησε καλύτερα ήταν η ροζέτα Εχεβέρια «Μεμπίνα»Σε άλλα φυτά με λεπτότερα φύλλα, τα σωματίδια είχαν την τάση να κολλάνε σχηματίζοντας κηλίδες, ενώ σε αυτό το παχύφυτο το ομοιόμορφα μεσοκυττάρια κανάλια Επιτρέπουν μια πιο ομοιόμορφη κατανομή και συνεχή λάμψη σε ολόκληρο το φύλλο.
Η διαδικασία, που βελτιώνεται με δοκιμές και σφάλματα, ρυθμίζει το μέγεθος των σωματιδίων, την πίεση έγχυσης και το πορώδες του υποστρώματος έτσι ώστε τα πληρωτικά να στεγάζονται στο κυτταρικό τοίχωμα μεσοφυλλίου (η φωτοσυνθετική ζώνη). Κάθε φυτό χρειάζεται περίπου 10 λεπτά για να προετοιμαστεί και το υλικό κοστίζει λίγο περισσότερο από 10 γιουάν ανά μονάδα (χωρίς εργασία).
Αποτελέσματα: φωτεινότητα, χρώματα και εύρος
Τα επεξεργασμένα παχύφυτα φτάνουν σε ένταση φωτός συγκρίσιμη με αυτή των ένα κερί στις αρχικές στιγμές και διατηρούν μια ορατή λάμψη για περίπου δύο ώρεςΗ φόρτιση επιτυγχάνεται μέσω ηλιακού φωτός ή εσωτερικού φωτισμού LED, μετά τον οποίο η εγκατάσταση εκπέμπει φως με μειωμένο τρόπο.
Ανάλογα με τη σύνθεση του φωσφορίζοντος υλικού, η ομάδα έλαβε μια παλέτα από Colores η οποία περιλαμβάνει αποχρώσεις του πράσινου, του κόκκινου, του πορτοκαλί, ακόμη και του μπλε. Αυτή η ποικιλία διευρύνει το αισθητικό φάσμα και επιτρέπει την προσαρμογή του φωτός για πιο διακοσμητικές ή ατμοσφαιρικές χρήσεις.
Στην Εχεβέρια «Μεμπίνα», η φωτεινότητα εμφανίζεται γρήγορα και ομοιογενώς: σε δευτερόλεπτα, ολόκληρα φύλλα εμφανίζουν ομοιόμορφη λάμψη χάρη στην καθοδήγηση των σωματιδίων από το εσωτερικοί αγωγοί του φύλλου. Αυτή η κατανομή αποφεύγει τα σημεία κορεσμού και ευνοεί ένα πιο συνεχές οπτικό αποτέλεσμα.
Ως επίδειξη, οι ερευνητές συναρμολόγησαν έναν τοίχο με 56 φωτεινά παχύφυτα ικανό να φωτίζει κοντινά αντικείμενα για να επιτρέπει την ανάγνωση κειμένου χαμηλής ζήτησης. Η δοκιμή σχεδιάστηκε ως απόδειξη της ιδέας για εφαρμογές χαμηλής έντασης σε κήπους, μονοπάτια ή εσωτερικούς χώρους.
Ωστόσο, οι προκλήσεις παραμένουν. Για να λειτουργήσουν τα παχύφυτα ως πρακτικές ζωντανές λάμπες, η φωταύγεια θα πρέπει να διαρκέσει πολύ περισσότερο και είναι σημαντικό να αξιολογηθεί η περιβαλλοντική επίπτωση μικροσωματιδίων στο τέλος της ζωής του φυτού. Η ίδια η ομάδα τονίζει ότι πρόκειται για μια φάση δοκιμής και δίνει προτεραιότητα στις μελέτες μακροπρόθεσμη βιοασφάλεια πριν σκεφτούμε μια μαζική ανάπτυξη.
Με αυτήν τη μη γενετική προσέγγιση, τα φωτεινά παχύφυτα τοποθετούνται ως μια πολλά υποσχόμενη γραμμή έρευνας: ένα σύστημα απαλού φωτός, επαναφορτιζόμενη με φως και σχετικά προσιτό, το οποίο χρειάζεται ακόμη να βελτιώσει την αυτονομία και το περιβαλλοντικό του αποτύπωμα για να ενσωματωθεί απρόσκοπτα στην καθημερινή ζωή.