Una parte considerevole del consumo energetico viene utilizzata per l'illuminazione, quindi gli scienziati del MIT stanno sviluppando una nuova illuminazione passiva: le piante nottilucenti. Nell'ultimo esperimento, il team le ha fatte emettere una luce più brillante rispetto alle piante di prima generazione senza danneggiare la loro salute. Il campo emergente della"pianta nano bionica" comporta l'incorporamento di nanoparticelle nelle piante per dare loro nuove capacità.
Il lavoro passato del team del MIT ha creato piante che emettono luce. Ora, i ricercatori hanno portato la luminosità a un livello più pratico. La luce prodotta da queste piante è 10 volte più brillante rispetto alla prima generazione di piante luminose segnalata dal team di ricerca nel 2017.
& quot;Vogliamo creare una specie di piante luminose, che assorbano e immagazzinino un po' di luce, per poi rilasciarla gradualmente," ha detto Michael strano, un professore di ingegneria chimica al MIT."Questo è un grande passo avanti verso l'illuminazione delle piante."
Strano e i suoi collaboratori vogliono creare componenti che allunghino la durata della luce e la rendano più luminosa. Hanno avuto l'idea di utilizzare condensatori, che fanno parte di un circuito in grado di immagazzinare energia elettrica e rilasciarla quando necessario. Per le piante luminescenti, i contenitori fotoelettrici possono essere utilizzati per immagazzinare luce sotto forma di fotoni e poi rilasciarla gradualmente nel tempo.
Per creare il loro"contenitore fotoelettrico", i ricercatori hanno deciso di utilizzare un materiale chiamato fosforo. Questi materiali possono assorbire la luce visibile o ultravioletta e poi rilasciarli lentamente sotto forma di fosforescenza.
I ricercatori hanno usato un composto chiamato alluminato di stronzio come fosforo, che può formare nanoparticelle. Prima di impiantarli nelle piante, i ricercatori hanno avvolto le particelle nella silice per proteggere le piante dai danni. Queste particelle con un diametro di centinaia di nanometri possono entrare nella pianta attraverso i pori (piccoli pori sulla superficie fogliare). Queste particelle si riuniscono in uno strato spugnoso chiamato mesofillo, dove formano un film sottile.
Il team ha testato la tecnologia su una serie di piante, tra cui crescione, tabacco, basilico, margherita e orecchie di elefante, e ha scoperto che le piante si illuminano per un'ora dopo l'esposizione a luci LED blu per soli 10 secondi. Come ci si potrebbe aspettare, la luce è più brillante nei primi minuti e poi si oscura nell'ora successiva.
È importante sottolineare che l'impianto di nanoparticelle non ha danneggiato le normali funzioni delle piante, come la fotosintesi e l'evaporazione dell'acqua attraverso le foglie.
Hanno anche dimostrato che questo metodo può illuminare le foglie di una pianta chiamata Thai Elephant Ear, che può essere larga più di 1 piede e può essere utilizzata come fonte di illuminazione esterna.
Il team ha affermato che l'obiettivo finale è cercare di sviluppare piante luminose che possano essere utilizzate per illuminare passivamente strade o altre aree pubbliche, in modo da ridurre il consumo energetico dei lampioni. Il prossimo passo per raggiungere questo obiettivo è combinare le nuove nanoparticelle di alluminato di stronzio con la prima luciferasi, sperando di rendere la luminescenza più brillante e più duratura.
Se le piante viventi possono diventare il punto di partenza di una tecnologia avanzata, le piante potrebbero sostituire la nostra insostenibile rete di alimentazione e illuminazione urbana, a beneficio di tutte le specie dipendenti dalle piante, comprese le persone.
& quot;Abbiamo bisogno di una luce forte che possa essere trasmessa sotto forma di impulsi per alcuni secondi in modo che possa essere caricata," ha detto Pavlo gordiichuk, l'autore principale del documento e il Massachusetts Institute of Technology."Dimostriamo anche che possiamo usare lenti di grandi dimensioni, come le lenti di Fresnel, per trasmettere la luce amplificata su una distanza superiore a 1 metro. Questo è un buon passo verso la creazione di un'illuminazione su larga scala che le persone possano utilizzare."
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista progress of science
