Självlysande blad lyser upp boken

Självlysande växter ska lysa upp hus och gator

Solljus eller en blixt från en LED-lampa kan ladda en ny typ av nanotekniska löv som sedan lyser upp kvällsboken eller stigen.

Solljus eller en blixt från en LED-lampa kan ladda en ny typ av nanotekniska löv som sedan lyser upp kvällsboken eller stigen.

Seon-Yeong Kwak / MIT

En resa längs framtidens cykelväg kommer delvis belysas av plantorna vid vägkanten, i alla fall om kemiingenjörer från det amerikanska universitetet MIT får bestämma.

Deras mål är att skapa självlysande växter som kan absorbera och sedan gradvis avge ljus.

Tidigare har forskarna inspirerats av eldflugor, men i sitt senaste experiment har de använt nanopartiklar som kan styra hur ljuset avges och därmed tagit ett stort steg på vägen mot att ersätta artificiellt, elektriskt ljus.

Nanopartiklar ackumuleras i bladkött

MIT-ingenjörerna palcerade nanopartiklar av strontiumaluminat - en typ av fosfor - i växterna via små porer i bladytan, så kallad stomata.

Partiklarna samlas som en film i ett svampigt lager som kallas mesofyll eller bladkött. Efter det att bladen har laddats med bara tio sekunder starkt blått LED-ljus avger de ett avtagande fosforescerande ljus under den följande timmen.

Ett blads inre

Nanopartiklarna i de självlysande bladen fäster vid kloroplasterna, som utför fotosyntes i bladen och utgör större delen av bladköttet (mesofyllen) mellan bladets övre och nedre del. Kärlen (blå) transporterar vätska.

© Shutterstock

Forskarna har lyckats med olika växter som tobak, basilika och vattenkrasse, som också kan absorbera naturligt ljus och kan laddas om på nytt under två veckor.

Nanopartiklarna fungerar som en så kallad kondensator, som i elektriska kretsar ansvarar för att absorbera en mängd energi och avge den kontinuerligt. I bladen fångar nanopartiklarna upp fotoner och avger dem med tiden.

Hittills är växterna långt ifrån att kunna användas som ljuskälla. På en meters avstånd avger plantorna endast en hundradel av läsbart ljus.

Resultatet är ändå ett ordentligt kliv framåt jämfört med forskarnas första experiment. De nya plantorna lyser tio gånger ljusare än när experimenten inleddes 2017, då växterna tillfördes enzymerna luciferas och luciferin från eldflugor.

VIDEO: Se resultaten från MIT-forskarnas tidigare experiment

Stora blad ska fungera som gatlyktor

En av slutsatserna från studien som har publicerats i Science Advances är att strontiumaluminat och luciferas förmodligen kan kombineras i de självlysande bladen för ett ännu starkare ljus.

Forskarnas förhoppning är att tekniken ska utvecklas till en billig och grön ljuskälla som absorberar ljus under dagen och avger det på natten genom att utnyttja växternas kemiska energi.

Nästa mål är att inkapsla nanotekniken i de mer än 30 centimeter breda bladen från Colocasia gigantea (ibland kallad jätteelefantöra eller indisk taro) för att omvandla dem till gatubelysning.