從古自今,人類使用各種方式點(diǎn)亮黑夜,從猿人時(shí)期的火堆,中古世紀(jì)的燈油,進(jìn)化到愛迪生的電燈泡,以及現(xiàn)代的日光燈、LED 燈。但現(xiàn)在,麻省理工學(xué)院(MIT)成功研發(fā)一項(xiàng)植物照明技術(shù),讓植物可以自動(dòng)發(fā)光,照亮黑夜,并維持十幾天,而且完全不需要插電。
發(fā)光植物利用螢火蟲的原理發(fā)光,可維持?jǐn)?shù)天
2017 年,MIT 教授在西洋菜里置入螢光素酶(luciferase),成功打造出可以發(fā)光的植物。螢光素酶也是讓螢火蟲的發(fā)光的物質(zhì),它會(huì)和螢光素(luciferin)反應(yīng)而發(fā)光。
研究人員將二氧化硅、聚乳酸 – 羥基乙酸(PLGA)與殼聚糖制成奈米粒子容器,注入植物中,PLGA 會(huì)緩慢釋放螢光素,與螢光素酶產(chǎn)生發(fā)光反應(yīng)。
在實(shí)驗(yàn)中,西洋菜雖然可以連續(xù)發(fā)光 3.5 小時(shí),然而亮度卻無法維持,初期尖峰一過就會(huì)迅速變暗。因此,研究人員加入光電容粒子,儲(chǔ)存尖峰時(shí)期的光能,接著平穩(wěn)地釋放能量,因此植物的發(fā)光時(shí)間,從原先的 3.5 小時(shí)擴(kuò)增到了數(shù)天,甚至數(shù)周的時(shí)間。
發(fā)光植物可降低碳排放,但在建筑物里種植是關(guān)鍵技術(shù)
MIT 表示,人類的照明占全球能源消耗的 20%,每年產(chǎn)生 2 億噸二氧化碳。因此,若發(fā)光植物得以量產(chǎn),將可以取代多數(shù)燈具,降低全球碳排放。
MIT 建筑系教授 Sheila Kennedy 表示,由于發(fā)光植物需要搜集光源才能發(fā)光,因此建筑物必須提供陽(yáng)光,以及維持植物生長(zhǎng)的土和堆肥,因此如何讓植物在建筑物里生長(zhǎng),會(huì)是未來應(yīng)用植物照明技術(shù)的關(guān)鍵因素。
未來,發(fā)光植物研究團(tuán)隊(duì)會(huì)研究向植物注射奈米粒子的新方式,讓植物在整個(gè)生命周期都可發(fā)光;此外,團(tuán)隊(duì)也會(huì)拿樹木等大型植物做實(shí)驗(yàn)?;蛟S在未來,馬路就沒有路燈,而是一個(gè)個(gè)發(fā)光的行道樹,在深夜中指引歸人回家的道路。