圣诞彩灯好美但是好费电!于是MIT搞了一棵会自己发光的树.......

来源:36氪
发布时间:2017-12-15
黑夜也给了植物眼睛,让它在黑暗中寻找光明。

不知道你有没有过这样的想法,在圣诞季,路过的商场五彩斑斓,街边的树上也挂满彩灯,有那么一瞬间你觉得好美、好适合拍照,但是转念又觉得这么多灯好晃眼、好费电。

之前有条新闻是美国圣诞季装饰性彩灯每年的用电量可达66.3亿千瓦时。而很多发展中国家一年的用电量也达不到这个数字,比如非洲的萨尔多瓦、埃塞俄比亚、坦桑尼亚等。

倒不是针对本应庆祝的节日,但是如果有一天,我们能够创造出一种能自行发光的树,这事儿是不是不仅酷而且还很有意义?

麻省理工大学的研究人员最近就把这个想法向前推进了一步。他们通过在叶片中嵌入特殊的纳米颗粒,能让植物发出近四个小时的光。

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光亮环境中的植物(左)VS 黑暗环境中的植物(右)

尽管植物目前产生的光线还比较暗(大概是阅读用光亮度的千分之一),但是随着技术的不断优化,将来让植物取代电子照明似乎也不是不可能。

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比如当个台灯,进行一些低强度的室内照明

那么研究人员是怎么做到让植物发光的呢?

麻省理工学院官方介绍,受萤火虫发光的启发,研究人员利用了萤光素酶、萤光素和辅酶A,并将这三种成分分别包装到了不同类型的纳米颗粒载体中。之后植物会在含有这些纳米颗粒的溶液中浸泡,溶液再通过高压孔隙进入叶片。

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纳米颗粒浸入,叶片颜色变深

当然,这并不是研究人员第一次尝试用这些酶来点亮植物。不过之前的实验主要依靠基因编程,即在植物中编入萤光素酶的基因,过程比较繁琐,产生的光线很暗,应用的植物种类也不多(烟草和拟南芥),通常属于植物遗传学方面的研究。

而斯特拉诺教授此次采用的方法提高了效率,理论上也可以用于任何类型的植物。到目前为止,研究人员能够“点亮”的植物包括芝麻菜、甘蓝、菠菜和豆瓣菜,成熟的苗木将是研究团队下一步想要实验的目标。

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这项研究的高级作者迈克尔·斯特拉诺(Michael Strano)教授说:“我们的愿景是制造一个可以能做台灯甚至是路灯的植物,它无需插电,通过自身的能量代谢就能发光。

斯特拉诺教授引用一项研究数据指出,全球能源消耗量的百分之二十用于照明,而能在黑暗中发光的植物会缓解全球的用电压力。并且经实验,这是一个可行的方法。

除了试验不同的植物类型,研究人员也希望在操作方法上做进一步的改进,开发一种将纳米粒子直接喷涂或喷洒到植物叶片上的方法。

提高植物光线的亮度以及持续时间也是研究人员需要考虑的事情。这需要他们对所涉及的酶成分更好地进行浓缩,并改善它们在植物上的释放方式。

植物既然能发光,那么也就需要有一种能让它不发光的方式。为此,研究团队设计了一种荧光素酶抑制剂,通过在植物中添加该成分,我们就可以在需要时关闭这些“化学生物灯”。

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斯特拉诺实验室一直致力于植物纳米电子学的研究,希望通过嵌入不同类型的纳米粒子的方式来赋予植物新的特征。实验室之前设计的植物可以检测爆炸物并将信息传送到手机,有的还可以监测干旱情况。