Augalai niekada nenustoja stebinti: dabar mokslininkų komandai pavyko priversti tam tikrus augalus sukulentai šviečia tamsoje po trumpo šviesos poveikio. Atradimo tikslas – pasiūlyti pritemdytą, funkcionalų apšvietimą be laidų ar kištukų, daugiausia dėmesio skiriant mėsingoms rūšims, kurios gerai toleruoja šią procedūrą.
Tyrimas, atliktas Pietų Kinijos žemės ūkio universitetas ir paskelbtame žurnale „Matter“, nagrinėjamas negenetinis kelias: vietoj DNR keitimo į audinius įvedamos šviečiančios medžiagos, kad būtų sukurta „lempiniai augalai“ galintis įkrauti šviesa ir skleisti laipsnišką švytėjimą.
Kaip gauti šviečiančių sukulentų
Mechanizmas pagrįstas tuo, kad Fosforescencija ir bioliuminescencijaČia nėra nuolatinių cheminių reakcijų; dalelės kaupia energiją iš išorinio šaltinio ir ją palaipsniui išskiria, sukurdamos būdingą švytėjimą po šviesos išjungimo.
Norėdama tai pasiekti, komanda panaudojo stroncio aliuminatas (patvarus fosforas, panašus į tą, kuris yra tamsoje šviečiančiuose žaisluose), paruoštas maždaug 7 mikrometrų dydžio mikrodalelėmis, kurių dydis panašus į raudonųjų kraujo kūnelių. Šios dalelės įšvirkščiamos į lapus iš Pagrindinė biomedžiagų ir energijos laboratorija, pasinaudodami sukulentų anatomija, kad pasiskirstytų tolygiai.
Po kelių bandymų geriausiai pasiteisinusi rūšis buvo rozetė. Echeverija 'Mebina'Kituose augaluose su smulkesniais lapais dalelės linkusios įstrigti ir sudaryti dėmes, o šiame sukulente... vienodi tarpląsteliniai kanalai Jie užtikrina tolygesnį ir nuolatinį švytėjimą visame lape.
Procedūra, tobulinama bandymų ir klaidų būdu, koreguoja dalelių dydį, įpurškimo slėgį ir substrato poringumą taip, kad užpildai būtų patalpinti mezofilo ląstelės sienelė (fotosintezės zona). Kiekvieno augalo paruošimas trunka apie 10 minučių, o medžiagos kainuoja šiek tiek daugiau nei 10 juaniai vienetui (be darbo jėgos).
Rezultatai: ryškumas, spalvos ir diapazonas
Apdoroti sukulentai pasiekia šviesos intensyvumą, panašų į žvakė pirmosiomis akimirkomis ir išlaikyti matomą švytėjimą maždaug dvi valandosĮkrovimas atliekamas saulės šviesa arba patalpų LED apšvietimu, po kurio augalas skleidžia šviesą silpnėjančia tvarka.
Priklausomai nuo fosforescuojančios medžiagos formulės, komanda gavo paletę colores ...kuri apima žalios, raudonos, oranžinės ir net mėlynos spalvos atspalvius. Ši įvairovė praplečia estetinį spektrą ir leidžia šviesą pritaikyti dekoratyvesniems ar aplinkos pokyčiams.
Į Echeverija 'Mebina', ryškumas atsiranda greitai ir tolygiai: per kelias sekundes visi lapai vienodai švyti dėl dalelių nukreipimo vidiniai praėjimai lapo. Toks pasiskirstymas leidžia išvengti prisotintų taškų ir sukurti tolydesnį vaizdinį efektą.
Kaip demonstraciją, tyrėjai surinko sieną su 56 šviečiantys sukulentai galintis apšviesti netoliese esančius objektus, kad būtų galima skaityti mažai intensyvaus apšvietimo reikalaujantį tekstą. Testas buvo sumanytas kaip koncepcijos įrodymas mažo intensyvumo taikymams sodai, takai ar interjerai.
Tačiau iššūkių vis dar yra. Kad sukulentai galėtų praktiškai naudoti gyvąsias lempas, jų liuminescencija turėtų trukti gerokai ilgiau, todėl labai svarbu įvertinti poveikis aplinkai mikrodalelių augalo gyvavimo pabaigoje. Pati komanda pabrėžia, kad tai yra bandymo etapas, ir teikia pirmenybę tyrimams ilgalaikis biologinis saugumas prieš galvojant apie masinį dislokavimą.
Taikant šį negenetinį metodą, šviečiantys sukulentai pozicionuojami kaip perspektyvi tyrimų kryptis: švelnios šviesos sistema, įkraunamas su šviesa ir gana įperkamas, kuriam dar reikia tiksliai suderinti savo autonomiją ir poveikį aplinkai, kad jis sklandžiai integruotųsi į kasdienį gyvenimą.