חלק ניכר מהשימוש באנרגיה משמש לתאורה, ולכן מדעני MIT מפתחים תאורה פסיבית חדשה - צמחי לילה. בניסוי האחרון, הצוות גרם להם לפלוט אור בהיר יותר מהצמחים מהדור הראשון מבלי לפגוע בבריאותם. התחום המתפתח של"צמח ננו ביוניקה" כולל הטמעת ננו-חלקיקים בצמחים כדי להעניק להם יכולות חדשות.
עבודה קודמת של צוות MIT יצרה צמחים שפולטים אור. כעת, חוקרים העלו את הבהירות לרמה מעשית יותר. האור המיוצר על ידי צמחים אלה בהיר פי 10 מהדור הראשון של צמחים זוהרים שדווח על ידי צוות המחקר ב-2017.
& quot;אנו רוצים ליצור מעין צמחים זוהרים, שיספגו ויאגרו מעט אור, ואז ישחררו אותו בהדרגה," אמר מייקל סטראנו, פרופסור להנדסה כימית ב-MIT."זהו צעד גדול לקראת תאורת צמחים."
סטרנו ומשתפי הפעולה שלו רוצים ליצור רכיבים שמאריכים את משך האור והופכים אותו לבהיר יותר. הם העלו את הרעיון להשתמש בקבלים, שהם חלק ממעגל שיכול לאגור אנרגיה חשמלית ולשחרר אותה בעת הצורך. עבור צמחים זוהרים, ניתן להשתמש במיכלים פוטואלקטריים לאחסון אור בצורת פוטונים ולאחר מכן לשחרר אור בהדרגה לאורך זמן.
על מנת ליצור"מיכל פוטו-אלקטרי", החוקרים החליטו להשתמש בחומר שנקרא פוספור. חומרים אלו יכולים לספוג אור גלוי או אולטרה סגול ולאחר מכן לשחרר אותם לאט בצורה של זרחן.
החוקרים השתמשו בתרכובת בשם סטרונציום אלומינאט כזרחן, שיכול ליצור ננו-חלקיקים. לפני השתלתם בצמחים, עטפו החוקרים את החלקיקים בסיליקה כדי להגן על הצמחים מנזק. חלקיקים אלו בקוטר של מאות ננומטרים יכולים להיכנס לצמח דרך נקבוביות (נקבוביות קטנות על פני העלים). חלקיקים אלה נאספים בשכבה ספוגית הנקראת מזופיל, שם הם יוצרים סרט דק.
הצוות בדק את הטכנולוגיה על סדרה של צמחים, כולל גרגיר, טבק, בזיליקום, חיננית ואוזני פיל, ומצא שצמחים זוהרים במשך שעה לאחר חשיפה לנורות LED כחולות למשך 10 שניות בלבד. כפי שניתן לצפות, האור הוא הבהיר ביותר בדקות הראשונות ולאחר מכן מתכהה בשעה הבאה.
חשוב לציין, השתלת ננו-חלקיקים לא פגעה בתפקודים נורמליים של צמחים, כגון פוטוסינתזה ואידוי מים דרך העלים שלהם.
הם גם הוכיחו ששיטה זו יכולה להאיר את העלים של צמח בשם אוזן פיל תאילנדי, שרוחבו עשוי להיות יותר ממטר אחד ויכול לשמש כמקור תאורה חיצוני.
הצוות אמר כי המטרה הסופית היא לנסות לפתח צמחים זוהרים שניתן להשתמש בהם כדי להאיר באופן פסיבי רחובות או אזורים ציבוריים אחרים, כדי להפחית את צריכת האנרגיה של פנסי רחוב. הצעד הבא להשגת מטרה זו הוא לשלב את ננו-חלקיקי הסטרונציום אלומינאט החדשים עם הלוציפראז המוקדם, בתקווה להפוך את הזוהר לבהיר יותר ומתמשך יותר.
אם צמחים חיים יכולים להפוך לנקודת המוצא של טכנולוגיה מתקדמת, צמחים עשויים להחליף את רשת החשמל העירונית והתאורה הבלתי קיימא שלנו, ולהועיל לכל המינים התלויים בצמח, כולל אנשים.
& quot;אנו זקוקים לאור חזק שניתן להעביר בצורה של פולסים למשך מספר שניות כדי שניתן יהיה לטעון אותו," אמר פבלו גורדייצ'וק, המחבר הראשי של המאמר והמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס." אנו גם מוכיחים שאנו יכולים להשתמש בעדשות גדולות, כגון עדשות פרנל, כדי להעביר את האור המוגבר למרחק של יותר ממטר אחד. זהו צעד טוב לקראת יצירת תאורה בקנה מידה גדול שאנשים יכולים להשתמש בה."
המחקר פורסם בכתב העת progress of science
