يتم استخدام جزء كبير من استخدام الطاقة للإضاءة ، لذلك يقوم علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتطوير إضاءة سلبية جديدة - نباتات ليلية. في التجربة الأخيرة ، جعلها الفريق ينبعث منها ضوء أكثر سطوعًا من نباتات الجيل الأول دون الإضرار بصحتها. المجال الناشئ لـ"؛ مصنع الكترونيات النانو&مثل؛ يتضمن تضمين الجسيمات النانوية في النباتات لمنحها قدرات جديدة.
أدى العمل السابق لفريق MIT إلى إنشاء نباتات ينبعث منها الضوء. الآن ، رفع الباحثون السطوع إلى مستوى عملي أكثر. الضوء الذي تنتجه هذه النباتات أكثر سطوعًا 10 مرات من الجيل الأول من النباتات المضيئة التي أبلغ عنها فريق البحث في عام 2017.
& مثل ؛ نريد إنشاء نوع من النباتات المضيئة التي تمتص بعض الضوء وتخزنه ، ثم تطلقه تدريجيًا ،"؛ قال مايكل سترينو ، أستاذ الهندسة الكيميائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.&مثل ؛ هذه خطوة كبيرة نحو إضاءة المصنع.&مثل ؛
يريد Strano ومعاونيه إنشاء مكونات تزيد من مدة الضوء وتجعله أكثر إشراقًا. لقد توصلوا إلى فكرة استخدام المكثفات ، وهي جزء من دائرة يمكنها تخزين الطاقة الكهربائية وإطلاقها عند الحاجة. بالنسبة لمصانع الإنارة ، يمكن استخدام الحاويات الكهروضوئية لتخزين الضوء على شكل فوتونات ثم إطلاق الضوء تدريجياً بمرور الوقت.
من أجل إنشاء&مثل ؛ الحاوية الكهروضوئية&مثل ؛ قرر الباحثون استخدام مادة تسمى الفوسفور. يمكن لهذه المواد أن تمتص الضوء المرئي أو فوق البنفسجي ثم تطلقها ببطء على شكل فسفورة.
استخدم الباحثون مركبًا يسمى السترونتيوم ألومينات باعتباره الفوسفور ، والذي يمكن أن يشكل الجسيمات النانوية. قبل زرعها في النباتات ، لف الباحثون الجزيئات في السيليكا لحماية النباتات من التلف. يمكن لهذه الجزيئات التي يبلغ قطرها مئات النانومتر أن تدخل النبات من خلال المسام (المسام الصغيرة على سطح الورقة). تتجمع هذه الجسيمات في طبقة إسفنجية تسمى ميسوفيل ، حيث تشكل طبقة رقيقة.
اختبر الفريق التكنولوجيا على سلسلة من النباتات ، بما في ذلك حب الرشاد والتبغ والريحان وأذن الأقحوان وآذان الفيل ، ووجدوا أن النباتات تتوهج لمدة ساعة بعد التعرض لأضواء LED الزرقاء لمدة 10 ثوانٍ فقط. كما هو متوقع ، يكون الضوء هو الأكثر سطوعًا في الدقائق القليلة الأولى ثم يغمق في الساعة التالية.
الأهم من ذلك ، أن غرس الجسيمات النانوية لم يضر بالوظائف الطبيعية للنباتات ، مثل التمثيل الضوئي وتبخر الماء من خلال أوراقها.
أثبتوا أيضًا أن هذه الطريقة يمكن أن تضيء أوراق نبات يسمى Thai Elephant Ear ، والذي قد يزيد عرضه عن قدم واحد ويمكن استخدامه كمصدر إضاءة خارجي.
قال الفريق إن الهدف النهائي هو محاولة تطوير نباتات مضيئة يمكن استخدامها لإضاءة الشوارع أو الأماكن العامة الأخرى بشكل سلبي ، وذلك لتقليل استهلاك الطاقة من مصابيح الشوارع. تتمثل الخطوة التالية لتحقيق هذا الهدف في الجمع بين الجسيمات النانوية الجديدة من السترونتيوم والألومينات مع لوسيفيراز المبكر ، على أمل جعل اللمعان أكثر إشراقًا واستمرارية.
إذا كانت النباتات الحية يمكن أن تصبح نقطة البداية للتكنولوجيا المتقدمة ، فقد تحل النباتات محل شبكة الطاقة والإضاءة الحضرية غير المستدامة لدينا ، مما يفيد جميع الأنواع المعتمدة على النباتات ، بما في ذلك البشر.
& مثل ؛ نحتاج إلى ضوء قوي يمكن أن ينتقل على شكل نبضات لبضع ثوان حتى يمكن شحنه ،&مثل ؛ قال بافلو جورديتشوك ، المؤلف الرئيسي للورقة ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.&مثل ؛ أثبتنا أيضًا أنه يمكننا استخدام العدسات الكبيرة ، مثل عدسات فرينل ، لنقل الضوء المكبر على مسافة تزيد عن متر واحد. هذه خطوة جيدة نحو إنشاء إضاءة واسعة النطاق يمكن للأشخاص استخدامها.&مثل ؛
ونشرت الدراسة في مجلة التقدم العلمي
