Новые светящиеся комнатные растения можно использовать как ночник
От грибов, излучающих мягкое зеленое свечение, до планктона, мерцающего искрящимся синим светом, — светящиеся растения не новость для природы. Теперь наука зажгла и комнатные цветы.
Светящиеся в темноте суккуленты с зарядкой от солнца представлены китайскими учеными в журнале Matter. Это не ГМО и не симбиоз — в растения введены синтетические люминофоры. Такой простой и недорогой метод позволяет получить яркое свечение разного цвета — а в перспективе станет основой осветительных систем на основе растений.
«Представьте себе мир "Аватара", где сияющие растения освещают целую экосистему. Мы хотели воплотить это видение, используя материалы, с которыми уже работаем в лаборатории. Представьте, что светящиеся деревья заменяют уличные фонари», — говорит первый автор статьи Шутин Лю из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета.
Идея светящейся зелени не нова. В предыдущих исследованиях были созданы аналогичные растения с помощью генной инженерии. Однако свечение часто оказывалось слабым и обычно доступным только в зеленом цвете. Методы также были сложными и дорогостоящими.
Вместо того чтобы заставлять клетки светиться с помощью генетической модификации, авторы новой разработки использовали фосфоресцирующие частицы с эффектом послесвечения, аналогичные тем, что используются в светящихся в темноте игрушках. Эти соединения поглощают свет и постепенно высвобождают его.
Чтобы частицы могли проникать через ткани листа, исследователям пришлось точно подобрать размер: около 7 микрометров, что примерно соответствует ширине эритроцита.
«Меньшие, наноразмерные частицы легко перемещаются внутри растения, но дают более тусклый свет, — объясняет Лю. — Более крупные частицы светятся ярче, но не могут далеко проникнуть внутрь растения».
Частицы ввели в несколько видов растений, включая суккуленты и не суккуленты, такие как эпипремнум золотистый и бок-чой. В итоге только суккуленты продемонстрировали сильное свечение благодаря узким, однородным и равномерно распределенным каналам внутри листа, которые помогли эффективнее рассеивать частицы. После нескольких минут воздействия солнечного или комнатного светодиодного света модифицированные растения светились до двух часов.
«Это было действительно неожиданно», — признается Лю, которой казалось, что лучше проявят себя растения с воздушной структурой тканей. «Частицы распространились всего за несколько секунд, и весь лист засиял».
Используя различные типы люминофоров, исследователи создали растения, светящиеся разными цветами, включая зеленый, красный и синий. Они даже построили стену из 56 светящихся суккулентов, достаточно яркую, чтобы освещать близлежащие предметы и читать текст.
«Подготовка каждого растения занимает около 10 минут и стоит чуть больше 10 юаней (примерно 1,4 доллара), без учета труда», — говорит Лю.
Со временем светящиеся суккулентов становятся тусклее, и команда все еще изучает долгосрочную безопасность материалов для растений. Тем не менее, разработка вполне применима для неяркого освещения дорожек, садов или интерьеров. Попытки зажечь не суккуленты будут продолжены.
«Поразительно, как абсолютно рукотворный микроматериал может так гармонично сочетаться с естественной структурой растения. Это взаимодействие — почти магия: оно создает особую функциональность», — заключила Лю.
