استفاده از گیاه به اسم چراغ مطالعه! - وبلاگ جعبه گیگابایتی

به گزارش وبلاگ جعبه گیگابایتی، پژوهشگران با وارد کردن نانوذرات به گیاه، آن را به منبع فراوری نور تبدیل کردند، در این روش، گیاه با یاری نور خورشید یا تابش LED شارژ می گردد.

به گزارش گروه دانشگاه وبلاگ جعبه گیگابایتی، محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با استفاده از نانوذرات تعبیه شده در برگ گیاه، یک گیاه ساطع نماینده نور ایجاد کردند که می تواند به وسیله یک LED شارژ گردد. پس از 10 ثانیه شارژ، گیاه به مدت چند دقیقه می درخشد و می توان آن ها را بار ها و بار ها شارژ کرد.

این گیاهان می توانند نوری درخشان تر از نسل اول گیاهان درخشان فراوری نمایند که این گروه تحقیقاتی در سال 2017 ایجاد کردند.

مایکل استرانو، استاد مهندسی شیمی در MIT می گوید: ما می خواستیم یک گیاه ساطع نماینده نور با یاری ذراتی ایجاد کنیم که نور را جذب کند، اندازهی از آن را ذخیره نموده و به تدریج نشر دهد. نتایج این پروژه گامی بزرگ به سوی چراغ گیاهی است.

شیلا کندی که با گروه مایکل استرانو در زمینه نورپردازی گیاهی کار نموده است، می گوید: ایجاد نور محیط با انرژی شیمیایی تتازهپذیر گیاه زنده، ایده جسورانه ای است. این نتایج، نشان دهنده تغییر اساسی در چگونگی تفکر ما در خصوص گیاهان زنده و انرژی الکتریکی برای روشنایی است.

این ذرات بعلاوه می توانند فراوری نور از هر نوع دیگری در گیاهان ساطع نماینده نور را افزایش دهند، از جمله نوعی از تابش نور به وسیله گیاه که آزمایشگاه مایکل استرانو چندی پیش توسعه داده بود. این گیاهان از نانوذرات حاوی آنزیم لوسیفراز که در کرم شب تاب وجود دارد، برای فراوری نور استفاده می نمایند. توانایی ترکیب و تطبیق نانوذرات عامل دار وارد شده در یک گیاه زنده برای فراوری خواص عملکردی تازه، نمونه ای از زمینه نوظهور نانو یونیک گیاهی است.

آزمایشگاه استرانو چندین سال است که در زمینه تازه نانوبیونیک گیاهی کار می نماید، هدف آن ها این است که با جاسازی انواع مختلف نانوذرات درون گیاهان، ویژگی های تازهی در گیاه ایجاد نمایند. اولین نسل گیاهان ساطع نماینده نور آن ها حاوی نانوذرات حامل لوسیفراز و لوسیفرین بود که با یکدیگر کار می نمایند و به کرم شب تاب درخشندگی می بخشند. با استفاده از این ذرات، محققان گیاهانی فراوری کردند که می توانستند نور ضعیف، حدود یک هزارم اندازه مورد احتیاج برای خواندن، برای چند ساعت منتشر نمایند.

در این مطالعه تازه، استرانو و همکارانش می خواستند چیزی ایجاد نمایند که بتوانند مدت زمان نور را افزایش داده و آن را روشن تر کند. آن ها ایده استفاده از خازن را ارائه کردند که بخشی از یک مدار الکتریکی است که می تواند برق را ذخیره نموده و درصورت احتیاج آزاد کند. در خصوص گیاهان درخشان، می توان از یک خازن برای ذخیره نور به شکل فوتون استفاده کرد، سپس آن را به تدریج در طول زمان آزاد کند.

برای ایجاد خازن نوری، محققان تصمیم گرفتند از فسفر استفاده نمایند. این مواد می توانند نور مرئی یا فرابنفش را جذب نموده و سپس به آرامی آن را به صورت فسفرسانس آزاد نمایند. محققان از ترکیبی به نام استرانسیوم آلومینات که می تواند به نانوذرات تبدیل گردد، استفاده کردند. محققان قبل از قرار دادن آن ها در گیاهان، ذرات را با سیلیس پوشاندند که از گیاه در برابر آسیب محافظت می نماید.

این ذرات که چند صد نانومتر قطر دارند، می توانند به وسیله روزنه ها یعنی منافذ کوچکی که در سطح برگ ها قرار دارند، به گیاهان تزریق شوند. ذرات در یک لایه اسفنجی به نام مزوفیل تجمع می یابند، جایی که یک فیلم نازک را تشکیل می دهند. محققان می گویند، از مطالعه تازه می توان نتیجه گیری نمود که مزوفیل یک گیاه زنده می تواند به گونه ای مهندسی گردد که آسیبی به گیاه نرساند و در عین حال، خواص نشر نور ذرات هم حفظ گردد.

این فیلم می تواند فوتون ها را به وسیله نور خورشید یا یک LED جذب کند. محققان نشان دادند که پس از 10 ثانیه نوردهی LED آبی، گیاه آن ها می تواند حدود یک ساعت نور منتشر کند. نور در پنج دقیقه اول درخشش بالایی داشت و سپس به تدریج از شدت تابش کم شد.