پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست موفق شدند گیاهانی تولید کنند که ساطع کننده نور هستند و در کم تر از ۱۰ ثانیه شارژ می شوند. این گیاهان درخشان می توانند جایگزین چراغها شوند
در دسامبر ۲۰۱۷، مهندسان” مؤسسه فن آوری ماساچوست” اعلام کردند راهی برای ایجاد گیاهان ساطع کننده نور پیدا کرده اند. این پژوهشگران با جاسازی نانو ذرات مخصوص در برگ گیاهان ترتیزک آبی یا آب تره که به آن ها اجازه می دهد حدوداً 4 ساعت نور از خود ساطع کنند، به این مسئله دست یافتند
پژوهشگران با به کار بردن ترکیبی که باعث درخشش کرم شبتاب می شود، موفق شدند گیاهانی بسازند که در تاریکی بدرخشند
مهندسان این موسسه ، پرمصرف ترین انرژی در جهان، یعنی روشنایی را هدف قرار داده اند و هدف آنها مهندسی کردن گیاهانی بود که یک روز بتوانند وظایف دستگاه های الکتریکی فعلی را به عهده بگیرند
اعضای این تیم امیدوار بودند که با بهینه سازی بیشتر، گیاهان درخشان روزی بتوانند آن قدر درخشان باشند که بتوانند خانه یا محیط کار را روشن کنند. بنظر می رسد آن روز فرا رسیده است
پژوهشگران MIT در حال حاضر این نیروگاه های ساطع کننده نور خود را ارتقاء داده اند تا بتوانند توسط ال ای دی تنها در ده ثانیه شارژ شوند و ده برابر روشن تر و درخشان تر از نسل اول گیاهان درخشانی باشند که در سال ۲۰۱۷ اختراع شده بودند و تا چند دقیقه نیز قادر به نور دهی باشند. حتی می توان آن ها را چندین مرتبه شارژ کرد
” مایکل استرانو” مهندس شیمی در مؤسسه فن آوری ماساچوست و نویسنده ارشد این مطالعه می گوید:ما قصد داشتیم یک گیاه ساطع کننده نور را با ذراتی تولید کنیم که نور را جذب کنند و مقداری از آن را ذخیره کرده و به تدریج منتشر کند
این نانوذرات مخصوص همچنين می توانند تولید نور در هر نوع گیاه ساطع کننده نور را افزایش دهند. آن ها همینطور دارای آنزیم” لوسیفراز” هستند که ماده ای است که در کرم شب تاب وجود دارد
این آنزیم باعث درخشندگی کرم شب تاب می شود. آنزیم لوسیفراز یک اصطلاح عمومی برای کلاس آنزیم های اکسیداتیو است که بیولومینسنس( زیست تابی) تولید می کنند و معمولاً از یک فوتوپروتئین متمایز می شود
در بیشتر زیست تابی ها ماده ای به نام آدنوزین تری فسفات( ATP) واکنش دارد. در این واکنش نور فرابنفش و فروسرخ تولید نمی شود، بلکه فقط نور سرد تابیده می شود. این واکنش شیمیایی درون یاخته یا بیرون از آن صورت می گیرد
این فرآیند نمونه ای از زمینه در حال ظهور” نانو بیونیک گیاهی” است که در آن دانشمندان روشهایی را برای تقویت گیاهان با ویژگی های جدید توسعه می دهند
دانشمندان گیاهان را در محلول مولکولها غوطه ور می کنند و بعد آن را به فشار بالا رسانده تا مولکول ها را از طریق منافذی به نام روزنه هوایی وارد برگ کنند. زمانی که مولکولها درون گیاه قرار می گیرند، لوسیفراز می تواند باعث ایجاد نور و درخشش گیاه شود
” استرانو” و تیمش به منظور درخشندگی بیشتر گیاهان، یک” خازن نوری” را ایجاد و استفاده کردند که بخشی از یک مدار الکتریکی است و می تواند فوتونها را ذخیره کند و در صورت نیاز آنها را آزاد کند
این” خازن نوری” میتواند در بسیاری از گونه های گیاهی مختلف از جمله ” گوش فیل تایلندی” که عرض آن بیش از ۳۰ سانتیمتر است، کار کند. پژوهشگران امیدوارند چنین گیاهان درخشانی روزی بتوانند به عنوان منابع روشنایی در فضای باز استفاده شوند
پژوهشگران همچنين مطالعات بیشتری را انجام دادند تا ارزیابی کنند که آیا این نانوذرات با روکش سیلیس با عملکرد طبیعی گیاه تداخل دارند یا خیر. آن ها دریافتند که گیاهان درخشان می توانند با وجود این نانوذرات، بدون هیچ گونه اختلالی بطور طبیعی فتوسنتز کنند
” استرانو” و تیمش در حال کار روی مهندسی گیاهانی هستند که برای مدت طولانی تری نور بیشتری تولید کنند
این پروژه می تواند یک روز برای ایجاد روشنایی پایدار در محیط داخلی یا برای توسعه درختان برای تبدیل شدن به چراغ های طبیعی استفاده شود
امروزه این امر بسیار مهم است، چرا که روشنایی مصنوعی منجر به افزایش خطر ابتلا به سرطان پستان در میان زنان، اختلال گرده افشانی شبانه زنبورها و آلودگی نوری می شود
