Фото источника.

Уличное освящение скоро заменят растения-светлячки

В ближайшем будущем дороги могут начать освещать специально выведенные деревья, а не уличные фонари. Ученые совершили прорыв в создании биолюминесцентных растений.

Специалисты вводили специализированные наночастицы в листья кресс-салата, что заставляло его испускать тусклый свет почти четыре часа.

Химическое вещество создавало достаточное количество света для чтения книги, является тем же, что используют светлячки для создания своего характерного блеска.

Для создания светящихся растений инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) обратились к ферменту под названием люцифераза.

Люцифераза действует на молекулу, называемую люциферином, заставляя ее излучать свет.

Другая молекула, называемая Co-ферментом A, помогает процессу путем удаления побочного продукта реакции, который может ингибировать активность люциферазы.

Команда MIT упаковывала каждый из этих компонентов в другой тип носителя наночастиц.

Наночастицы помогают им попасть в правильную часть растения, а также не допустить их концентрации, которая может быть токсичной для растений.

Фото источника

Результатом стал побег кресс-салата, который можно было использовать как настольную лампу.

Исследователи полагают, что при дальнейшей настройке технология также может быть использована для обеспечения достаточного освещения, чтобы освещать рабочее пространство или даже целую улицу, а также внутреннее освещение низкой интенсивности.

Фото источника

Майкл Стрэно, профессор химического машиностроения из Массачусетского технологического института и автор исследования, заявил: «Идея состоит в том, чтобы сделать растение, которое будет работать как настольная лампа, которую вы не должны подключать к сети.

«Свет в конечном итоге питается энергетическим обменом самого растения».

Фото источника

Люциферазы составляют класс окислительных ферментов, обнаруженных у нескольких видов растений, которые позволяют им «биолюминесцировать» или излучать свет.

Светлячки могут излучать свет посредством химической реакции, в которой люциферин превращается в оксилюциферин фермент люциферазы.

Некоторая энергия, выделяемая этой реакцией, воспроизводится в форме света.

Реакция очень эффективна, так как почти вся энергия, вложенная в реакцию, быстро преобразуется в свет.

Фото источника

На освещение приходится около 20 процентов мирового потребления энергии, поэтому замена их естественными биолюминесцентными растениями будет представлять собой значительное сокращение выбросов CO2.

Первые результаты исследователей в начале проекта дали растения, которые могли светиться около 45 минут, но с тех пор показатели улучшились до 3,5 часов.

Свет, воспроизводимый одним растением салата излучался на десять сантиметров (четыре дюйма), но этого было достаточно, чтобы осветить слова на странице «Потерянного утра» Джона Мильтона.

Фото источника

Команда MIT полагает, что она может увеличить количество излучаемого света, а также продолжительность свечения, путем дальнейшей оптимизации концентрации и скорости высвобождения химических компонентов.
Для изменения этой технологии команда надеется разработать способ окраски или распыления наночастиц на листья растений, что позволит превратить деревья и другие крупные растения в источники света.
Исследователи также продемонстрировали, что они могут выключить свет, добавив наночастицы, несущие ингибитор люциферазы.
Это может позволить им в конечном итоге вывести растения, которые переставали бы светиться в ответ на окружающие условия, такие как солнечный свет. Результаты исследования были опубликованы в журнале American Nano Letters.

Daily Mail

Здесь вы можете прочитать оригинальный текст источника:
Ссылка на источник