A Massachusettsi Műszaki Intézet (MIT) kutatói létrehoztak egy speciális nanorészecskét, amely képes arra, hogy a vízitorma növényei csaknem négy órán keresztül halvány fényt bocsássanak ki. Az e vízitorma növények által kibocsátott fény 100 000-szer erősebb, mint a géntechnológiával módosított dohánynövények által kibocsátott fény. Az e növények által termelt fény körülbelül ezreléke az olvasáshoz szükséges fénymennyiségnek. Michael Strano, az MIT vegyészmérnöki professzora szerint az ezen üzemek által kibocsátott fény intenzitása és időtartama tekintetében egyaránt optimalizálható, így a jövőben ezeket a növényeket asztali lámpák helyettesítésére lehet használni.
A növényi nanobionika kutatásának óriási következményei lesznek az energiafelhasználás csökkentésére. A kutatók szerint eddig a lámpák használata világszerte az energiafogyasztás mintegy 20% -át teszi ki. A jövőben várhatóan ez az izzó üzem képes megvilágítani a teljes munkaterületet, és helyettesítheti az utcai lámpák funkcióját.
Ennek a világító növénynek a kutatását Seon-Yeong Kwak posztdoktori kutató vezette, és a Nano Letters-ben tették közzé 2017 novemberében. Ez a kutatás a spenót utánkövetése, amely robbanóanyagokat és növényeket képes felderíteni, amelyek figyelemmel kísérhetik a környezeti feltételeket.
Az e növények által kibocsátott fény a luciferáz enzim és a luciferin molekula közötti reakcióból származik. Az enzim és a molekula közötti reakció miatt a szentjánosbogár is világít, ha sötét van. A szentjánosbogaraknak természetesen vannak ezek az enzimek és molekulák, de a növényekben ez nem így van. Ezért a kutatók nanorészecskéket hoztak létre, amelyek luciferáz enzimet és egy molekulát tartalmaznak. A növényi szövetbe történő beillesztés után ezek a nanorészecskék luciferázt és luciferint választanak ki a növény sejtjeibe. Ezt követően kémiai reakció következik be az enzim és a molekula között, hogy az fényt tudjon produkálni.
Olvassa el még: Ki mondja, hogy az édesített sűrített tejnek nincs teje?A növények felhasználását ebben a technológiában a kutatók előnyösebbnek tartják. A növények ugyanis képesek elnyelni és tárolni saját energiájukat, valamint képesek helyrehozni és alkalmazkodni a környezetükhöz. Ezenkívül a növények használatát praktikusabbnak tekintik, mint a fények használatát az út megvilágítására.
Most a tudósok megpróbálják optimalizálni ezt a világító növényt azáltal, hogy kiegyensúlyozzák a luciferáz enzim és a növényben lévő luciferin molekula közötti reakciókat. Az enzim és a molekula közötti reakció nem lehet túl lassú vagy gyors. Ha a reakció túl lassú, a keletkező fény gyenge lesz. Eközben, ha a reakció túl gyors, a keletkező fény túl erős lesz, így energiát pazarol.
A kutatók bizakodóak abban, hogy ez a világító növény ígéretes fényforrás lehet a jövőben. Ezt támasztja alá a felhasznált nanorészecskék biztonsága. Ezeket a nanorészecskéket az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) biztonságosnak ítélte, és az orvostudományban is használták.
Forrás: www.sciencedaily.com
Ez a cikk a LabSatu News cikkének újraközlése
