Huomattava osa käytetystä energiasta käytetään valaistukseen, joten Massachusetts Institute of Technologyn tutkijat kehittävät uusia passiivisia valaistusvalokasveja. Viimeisimmässä kokeessa tiimi on saanut ne säteillen kirkkaampaa valoa kuin ensimmäisen sukupolven kasvit vahingoittamatta niiden terveyttä. "Kasvin nanobionikkojen" nousevaan alaan kuuluu nanohiukkasten upotus kasveihin, jotta ne voivat antaa niille uusia valmiuksia.
MIT-tiimin aiempi työ on luonut kasveja, jotka voivat lähettää sähkösignaaleja, kun vettä tarvitaan, pinaattia, jota voidaan käyttää räjähteiden havaitsemiseen, ja cressiä, joka hehkuu pimeässä.
Vaikka viimeinen kohde on erittäin mielenkiintoinen, sen valokyky ei ole niin kirkas, että sitä voidaan kuvata erityisen kirkkaaksi - se on samanlainen kuin muoviset valotähdet, jotka monet meistä kiinnittivät kattoon nuorena, eikä se auta passiivisen valaistuksen loppukäyttöä.
Nyt tutkijat ovat lisänneet kirkkautta käytännöllisemälle tasolle. Tärkeintä on poistaa luminesenssikomponentit luciferasesta ja luciferin-fosforimateriaalista, joka saa fireflyn hehkumaan. Nämä materiaalit imevät ja varastoivat näkyvää ja ultraviolettivaloa ja vapauttavat ne hitaasti fosforin muodossa.
Tässä tapauksessa tutkimusryhmä käytti fosforina strontiumaluminaatista valmistettuja nanohiukkasia ja pinnoitti ne piidioksidiin, jotta kasvit eivät vahingoitu. Nämä hiukkaset injektoidaan sitten lehtien huokosten läpi ja lopulta kertyvät kerrokseen, jota kutsutaan keskileväksi.
Kun nämä kasvit ovat altistuneet valolle auringosta tai LED-valoista, ne hehkuvat vihreinä. Tutkimusryhmä testasi tätä teknologiaa kasveilla, kuten cressillä, tupakalla, basilikalla, päivänkakkaroilla ja norsun korvilla, ja havaitsi, että vain 10 sekunnin ajan siniset LED-valot, kasvit hehkuvat jopa tunnin ajan. Kuten voidaan odottaa, valo on kirkkain ensimmäisinä minuutteina ja sitten himmennetty seuraavan tunnin aikana.
Tämä valo on 10 kertaa kirkkaampi kuin edellinen tekniikka. Tärkeää on, että nanohiukkasten implantointi ei vahingoita kasvin normaaleja toimintoja, kuten fotosynteesiä ja veden haihtumista lehtien läpi.
Tiimi sanoi, että perimmäisenä tavoitteena on yrittää kehittää valovoimaloita, joiden avulla voidaan passiivisesti valaista katuja tai muita yleisiä alueita ja vähentää katuvalojen energiankulutusta. Seuraava askel tämän tavoitteen saavuttamiseksi on yhdistää uudet strontiumalumiininanohiukkaset varhaiseen luciferaseen toivoen tekevänsä valosta kirkkaamman ja pidemmän.
Jos elävät kasvit voivat olla kehittyneen teknologian lähtökohta, kasvit voivat korvata nykyisen kestämättömän kaupunkisähkö- ja valaistusverkostomme niin, että kaikki lajit, jotka luottavat kasveihin, mukaan lukien ihmiset, hyötyvät yhdessä. Tutkimus julkaistiin Science Advances -lehdessä.
