Около 20% мирового использования энергии приходится на освещение. Объем ее потребления особенно возрастает в зимние праздники: например, в США рождественские огни потребляют больше энергии, чем целые страны за год. Поиски альтернативных источников энергии, не вредящих планете, входит в число первоочередных научных задач.

Инженеры Массачусетского технологического института «научили» растение излучать тусклый свет. Со временем такие живые фонарики смогут заменить традиционные лампы.

Специалисты в области нанобионики из Массачусетского технологического института, занимаясь программированием растений, решили превратить их в источники освещения. Ранее им уже удалось «научить» флору прогнозировать засуху и реагировать на наличие взрывчатых веществ, передавая нужную информацию на смартфон.

Американские специалисты создали биолюминесцентное растение нового типа: оно не просто светится, но способно восполнять запас энергии, заряжаясь от светодиода. Открытие связано с прежней разработкой этой же группы инженеров: в 2017 году они представили первое поколение светоизлучающих растений. Их листья и стебли, обработанные специальным раствором, содержащим люциферазу, излучали свет на протяжении нескольких часов.

Продолжая исследования в этом направлении, ученые искали компоненты, способные продлить время свечения и, одновременно, сделать его ярче: первые образцы давали только одну тысячную от объема, который нужен для чтения. В качестве конденсатора был взят люминофор – вещество, преобразующее поглощаемую им энергию в световое излучение. Инженеры Массачусетского технологического института остановили свой выбор на алюминате стронция.

Растения были покрыты кремнеземом для защиты от повреждений, а затем в них были встроены частицы диаметром в несколько сотен нанометров, содержащие люминофор. Наночастицы проникают в листья через небольшие поры на поверхности (устьица), а затем накапливаются в губчатом слое, образуя тонкую пленку без вреда для самого растения.

Идея оказалась верной: насыщенная люминофором пленка способна поглощать фотоны как от солнечного света, так и от светодиода. После 10 секунд воздействия синего светодиода растения светились в течение примерно часа. Экспериментируя с концентрацией наночастиц и продолжительностью подачи импульса для заряда, ученые немного продлили время свечения, добившись длительного периода без затухания. Растение непрерывно подзаряжалось на протяжении двух недель, после чего из листьев удалось извлечь около 60% люминофоров и повторно использовать

Присоединяйтесь к нам на Facebook и Telegram