Märkimisväärne osa energiakasutusest kulub valgustamiseks, seetõttu töötavad MIT-i teadlased välja uut passiivset valgustust – udutaimi. Viimases katses on meeskond pannud need kiirgama eredamat valgust kui esimese põlvkonna taimed, kahjustamata nende tervist.&arenev valdkond; taimede nanobioonika" hõlmab nanoosakeste sisestamist taimedesse, et anda neile uusi võimeid.
MIT-i meeskonna varasem töö on loonud valgust kiirgavaid taimi. Nüüd on teadlased tõstnud heleduse praktilisemale tasemele. Nende taimede toodetud valgus on 10 korda heledam kui esimese põlvkonna helendavad taimed, millest uurimisrühm teatas 2017. aastal.
& quot;Me tahame luua omamoodi helendavaid taimi, mis neelavad ja salvestavad valgust ning seejärel vabastavad seda järk-järgult," ütles MIT-i keemiatehnoloogia professor Michael Strano."See on suur samm taimede valgustuse suunas."
Strano ja tema kaastöötajad soovivad luua komponente, mis pikendavad valguse kestust ja muudavad selle heledamaks. Nad tulid ideele kasutada kondensaatoreid, mis on osa vooluringist, mis suudab salvestada elektrienergiat ja seda vajadusel vabastada. Luminestsentstaimede puhul saab kasutada fotoanumaid valguse salvestamiseks footonite kujul ja seejärel aja jooksul järk-järgult valgust vabastada.
Oma" fotoelektrilise mahuti" loomiseks otsustasid teadlased kasutada materjali, mida nimetatakse fosforiks. Need materjalid võivad absorbeerida nähtavat või ultraviolettvalgust ja vabastada need seejärel aeglaselt fosforestsentsi kujul.
Teadlased kasutasid fosforina ühendit nimega strontsiumaluminaat, mis võib moodustada nanoosakesi. Enne nende taimedesse siirdamist mässisid teadlased osakesed ränidioksiidi sisse, et kaitsta taimi kahjustuste eest. Need sadade nanomeetrite läbimõõduga osakesed võivad taime siseneda läbi pooride (väikesed poorid lehepinnal). Need osakesed kogunevad käsnjas kihti, mida nimetatakse mesofülliks, kus nad moodustavad õhukese kile.
Töörühm katsetas tehnoloogiat mitmete taimede peal, sealhulgas kressi, tubaka, basiiliku, karikakra ja elevandi kõrvadega, ning leidis, et taimed helendavad tund aega pärast siniste LED-tuledega kokkupuudet vaid 10 sekundit. Nagu arvata võis, on valgus kõige eredam esimestel minutitel ja seejärel tumeneb järgmise tunni jooksul.
Oluline on see, et nanoosakeste implanteerimine ei kahjustanud taimede normaalseid funktsioone, nagu fotosüntees ja vee aurustumine lehtede kaudu.
Samuti tõestasid nad, et see meetod suudab valgustada taime Tai Elephant Ear lehti, mis võivad olla üle 1 jala laiused ja mida saab kasutada välisvalgustuse allikana.
Meeskond ütles, et lõppeesmärk on püüda välja töötada helendavaid taimi, mida saaks kasutada tänavate või muude avalike alade passiivseks valgustamiseks, et vähendada tänavavalgustite energiatarbimist. Järgmine samm selle eesmärgi saavutamiseks on ühendada uued strontsiumaluminaadi nanoosakesed varase lutsiferaasiga, lootes muuta luminestsents heledamaks ja püsivamaks.
Kui elustaimedest saab arenenud tehnoloogia lähtepunkt, võivad taimed asendada meie jätkusuutmatut linna elektri- ja valgustusvõrku, millest saavad kasu kõik taimedest sõltuvad liigid, sealhulgas inimesed.
& quot;Me vajame tugevat valgust, mida saab mõne sekundi jooksul impulsside kujul edastada, et seda saaks laadida," ütles Pavlo gordiichuk, paberi juhtiv autor ja Massachusettsi tehnoloogiainstituut."Samuti tõestame, et võime kasutada võimendatud valguse edastamiseks rohkem kui 1 meetri kaugusele suuri läätsi, näiteks Fresneli läätsi. See on hea samm suuremahulise valgustuse loomise suunas, mida inimesed saavad kasutada."
Uuring avaldati ajakirjas progress of science
