Вражаюча біотехнологія: дослідники створили перші зразки живих вуличних світильників.

Райдужні сукуленти, які можуть поглинати та випромінювати сонячне світло, можуть стати основою для стійких джерел освітлення.

Вчені в Китаї створили різноколірні сукуленти, що світяться в темряві. Для цього вони ввели в листя рослин кольорові частинки-фосфори, що поглинають світло, а потім поступово його вивільняють, що змушує рослини доволі довго світитися.

Про це пише Live Science.

Дослідники стверджують, що це перші у світі різноколірні рослини з ефектом світіння, що мають синій, зелений, червоний та синьо-фіолетовий відтінки. Згідно з новим дослідженням, ці люмінесцентні сукуленти світилися до двох годин, перевершуючи інші, вже відомі подібні рослини, створені за допомогою матеріальної інженерії.

На думку вчених, цей винахід прокладає шлях до розробки екологічного освітлення, що базується на рослинних матеріалах, яке можна застосовувати як в закритих приміщеннях, так і на вулиці.

"Уявіть собі дерева, що світяться, замінюючи вуличні ліхтарі. Частинки розсіялися всього за кілька секунд, і весь лист сукулента засвітився", -- зазначив у своїй заяві провідний автор дослідження, дослідник Південнокитайського сільськогосподарського університету Шутін Лю.

Дослідники вже розробили рослини, які випромінюють світло в темряві, використовуючи як генну, так і матеріальну інженерію. У генній інженерії задіяні гени біолюмінесценції, які природно зустрічаються в деяких рослинних формах, наприклад, у фітопланктоні. Проте ці гени мають обмежений спектр кольорів, в основному зелений, що значно звужує їх можливості для використання.

Методи матеріальної інженерії передбачають інтеграцію світловипромінювальних частинок у листя рослин для створення ефекту світіння. Проте, до цього часу результати цих технологій обмежувалися лише тьмяним світлом, яке швидко вгасало. Щоб досягти яскравої люмінесценції, світловипромінювальні частинки повинні бути достатньо малими для розподілу у тканинах рослини, але водночас досить великими для ефективного випромінювання видимого світла.

Попередні експерименти з використанням наночастинок, отриманих з люциферази світлячків -- ферменту, що створює біолюмінесценцію у світлячків -- давали лише слабке світіння, яке різко згасало через 30 хвилин.

У своєму новому дослідженні Лю та її команда застосували світловипромінювальні частинки фосфору, які мали розміри, подібні до людських еритроцитів (від 6 до 8 мікрометрів). За словами Лю, ці мікрометрові частинки були достатньо великими, щоб генерувати яскраве світло, вільно переміщуючись у рослинному середовищі.

"Дрібніші, нанорозмірні частинки легше переміщаються всередині рослини, але вони тьмяніші", -- пояснив він.

Частинки розміром у мікрометр підійшли для сукулентів, але не для інших рослин, протестованих у дослідженні, включно з китайською капустою (Brassica rapa chinensis) та золотим потосом (Epipremnum aureum). Дослідники використовували сукуленти Echeveria "Mebina" з синьо-зеленим листям з червоними кінчиками. На відміну від китайської капусти та золотого потоса, ці сукуленти мають порівняно великі проміжки між клітинами, що дозволяє мікронним частинкам вільно переміщатися по рослині.