Китайские ученые из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета разработали метод создания разноцветных, светящихся в темноте суккулентов. Растения способны подзаряжаться от солнечного или светодиодного света и светиться до двух часов, превосходя все ранее созданные аналоги. В пике яркости свечение сравнимо с небольшим ночником.
Технология основана на материаловедении, а не на генной инженерии. Исследовательская группа под руководством Шутин Лю вводит в листья растений микрочастицы люминофора — специального «послесветящегося» порошка. Эти частицы поглощают световую энергию, а затем постепенно высвобождают ее в виде видимого света.
Ключевым фактором успеха стал размер частиц. Ученые использовали люминофор шириной от 6 до 8 микрометров (мкм), что сопоставимо с размером эритроцита человека. Такой размер является компромиссом: частицы достаточно велики, чтобы излучать яркий, видимый свет, но при этом достаточно малы, чтобы свободно перемещаться по тканям суккулента.
Процесс инъекции назван «простым и экономически эффективным». После введения частиц в лист они за несколько секунд распространяются по его структуре. Растение «заряжается» в течение нескольких минут на солнце или под светодиодной лампой, а эффект свечения достигается уже через 10 минут.
Идеальным объектом для экспериментов оказался суккулент Echeveria "Mebina", имеющий сине-зеленые листья с красными кончиками. Его успех обусловлен относительно большими межклеточными промежутками, которые позволяют микрочастицам свободно диффундировать. Попытки применить технологию на других растениях, таких как капуста бок-чой (Brassica rapa chinensis) и эпипремнум золотистый (Epipremnum aureum), оказались неудачными.
Исследователям удалось добиться свечения красного, зеленого, синего и сине-фиолетового цветов, создав первые в мире разноцветные люминесцентные растения. Самое продолжительное свечение, достигающее двух часов, обеспечили частицы зеленого люминофора.
Для демонстрации потенциала технологии была создана стена из 56 обработанных суккулентов. Ее совокупного свечения оказалось достаточно, чтобы в полной темноте различать близлежащие предметы и читать текст.
Данный метод значительно превосходит предыдущие подходы. Генетическая инженерия, использующая гены биолюминесцентных организмов, таких как фитопланктон, до сих пор была ограничена преимущественно зеленым цветом свечения.
Более ранняя технология на основе материаловедения, при которой в листья вводились наночастицы (например, полученные из люциферазы светлячков), также уступает новой разработке. Наночастицы давали лишь тусклое свечение, яркость которого резко падала уже через 30 минут. Новые микрочастицы светят значительно ярче и дольше.
Это открытие, опубликованное в журнале Matter 27 августа, открывает путь к созданию устойчивых, низкоуглеродных решений для освещения. В перспективе технология может быть масштабирована для использования светящихся деревьев вместо уличных фонарей.
Изображение носит иллюстративный характер
Технология основана на материаловедении, а не на генной инженерии. Исследовательская группа под руководством Шутин Лю вводит в листья растений микрочастицы люминофора — специального «послесветящегося» порошка. Эти частицы поглощают световую энергию, а затем постепенно высвобождают ее в виде видимого света.
Ключевым фактором успеха стал размер частиц. Ученые использовали люминофор шириной от 6 до 8 микрометров (мкм), что сопоставимо с размером эритроцита человека. Такой размер является компромиссом: частицы достаточно велики, чтобы излучать яркий, видимый свет, но при этом достаточно малы, чтобы свободно перемещаться по тканям суккулента.
Процесс инъекции назван «простым и экономически эффективным». После введения частиц в лист они за несколько секунд распространяются по его структуре. Растение «заряжается» в течение нескольких минут на солнце или под светодиодной лампой, а эффект свечения достигается уже через 10 минут.
Идеальным объектом для экспериментов оказался суккулент Echeveria "Mebina", имеющий сине-зеленые листья с красными кончиками. Его успех обусловлен относительно большими межклеточными промежутками, которые позволяют микрочастицам свободно диффундировать. Попытки применить технологию на других растениях, таких как капуста бок-чой (Brassica rapa chinensis) и эпипремнум золотистый (Epipremnum aureum), оказались неудачными.
Исследователям удалось добиться свечения красного, зеленого, синего и сине-фиолетового цветов, создав первые в мире разноцветные люминесцентные растения. Самое продолжительное свечение, достигающее двух часов, обеспечили частицы зеленого люминофора.
Для демонстрации потенциала технологии была создана стена из 56 обработанных суккулентов. Ее совокупного свечения оказалось достаточно, чтобы в полной темноте различать близлежащие предметы и читать текст.
Данный метод значительно превосходит предыдущие подходы. Генетическая инженерия, использующая гены биолюминесцентных организмов, таких как фитопланктон, до сих пор была ограничена преимущественно зеленым цветом свечения.
Более ранняя технология на основе материаловедения, при которой в листья вводились наночастицы (например, полученные из люциферазы светлячков), также уступает новой разработке. Наночастицы давали лишь тусклое свечение, яркость которого резко падала уже через 30 минут. Новые микрочастицы светят значительно ярче и дольше.
Это открытие, опубликованное в журнале Matter 27 августа, открывает путь к созданию устойчивых, низкоуглеродных решений для освещения. В перспективе технология может быть масштабирована для использования светящихся деревьев вместо уличных фонарей.
