科學(xué)家開發(fā)可在LED光照下可發(fā)出綠色光芒的植物

作者 | 發(fā)布日期 2021 年 09 月 22 日 11:16 | 分類 植物照明

能源使用的相當(dāng)大一部分用于照明,因此麻省理工學(xué)院的科學(xué)家正在開發(fā)一種新的被動照明–夜光植物。在最新的實驗中,該團(tuán)隊已經(jīng)使它們發(fā)出比第一代植物更亮的光,而不損害它們的健康。新興的”植物納米仿生學(xué)”領(lǐng)域涉及將納米顆粒嵌入植物,以賦予它們新的能力。

麻省理工學(xué)院團(tuán)隊過去的工作已經(jīng)創(chuàng)造了能夠在需要水時發(fā)送電信號的植物,可用于檢測爆炸物的菠菜,以及在黑暗中發(fā)光的水芹。

盡管最后一項很有趣,但其發(fā)光能力并不至于可以用特別明亮的來形容–與我們許多人小時候貼在天花板上的那些塑料發(fā)光星差不多,對被動照明的最終使用情況沒有什么幫助。

現(xiàn)在,研究人員已經(jīng)將亮度提高到更實用的水平。關(guān)鍵是將發(fā)光成分從熒光素酶和熒光素–使螢火蟲發(fā)光的為熒光粉材料。這些材料吸收并儲存可見光和紫外光,并以磷光的形式慢慢釋放。

在這種情況下,研究小組使用由鋁酸鍶制成的納米顆粒作為熒光粉,并將其涂在二氧化硅中,以便不損害植物。然后,這些顆粒通過葉子中的孔隙注入,并最終積聚在一個叫做中葉的層中。

圖片來源:麻省理工

暴露在來自太陽或LED的光線下后,這些植物將發(fā)出綠色的光芒。研究小組在一系列植物上測試了這一技術(shù),包括水芹、煙草、羅勒、雛菊和象耳,并發(fā)現(xiàn)僅僅暴露在藍(lán)色LED燈下10秒鐘,植物就會發(fā)光達(dá)一個小時。正如可能預(yù)期的那樣,光線在最初的幾分鐘里是最亮的,然后在接下來的一個小時里變暗。

這種光比以前的技術(shù)要亮10倍,重要的是,納米粒子的植入并沒有損害植物的正常功能,如光合作用和通過其葉片蒸發(fā)水分。

該團(tuán)隊說,最終目標(biāo)是嘗試開發(fā)可用于被動照亮街道或其他公共區(qū)域的發(fā)光植物,減少路燈所需的能源消耗。實現(xiàn)這一目標(biāo)的下一步是將新的鋁酸鍶納米顆粒與早期的熒光素酶結(jié)合起來,希望能使發(fā)光更明亮、更持久。

圖片來源:麻省理工

如果活的植物可以成為先進(jìn)技術(shù)的起點,那么植物可能會取代我們目前不可持續(xù)的城市電力照明網(wǎng),使所有依賴植物的物種–包括人–共同受益。這項研究發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。(來源:cnBeta)

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