لا تتوقف النباتات عن إبهارنا: الآن، تمكن فريق علمي من الحصول على نباتات معينة العصاريات تتوهج في الظلام بعد تعرض قصير للضوء. يهدف هذا الاكتشاف إلى توفير إضاءة خافتة وعملية بدون أسلاك أو مقابس، مع التركيز على الأنواع السمينة التي تتحمل هذه العملية جيدًا.
وقد تم تطوير البحث في جامعة جنوب الصين الزراعية ونشرت الدراسة في مجلة Matter، وتستكشف طريقًا غير وراثي: بدلاً من تغيير الحمض النووي، يتم إدخال المواد المضيئة في الأنسجة لإنشاء "نباتات المصابيح" قادرة على أن يتم شحنها بالضوء وإصدار توهج تدريجي.
كيفية الحصول على نباتات عصارية مضيئة
تعتمد الآلية على الفسفورية مقابل التلألؤ الحيويلا توجد تفاعلات كيميائية مستمرة هنا؛ حيث تخزن الجزيئات الطاقة من مصدر خارجي وتطلقها تدريجيًا، مما يخلق ذلك التوهج المميز بعد إطفاء الضوء.
ولتحقيق ذلك، استخدم الفريق ألومينات السترونشيوم (فوسفور ثابت يشبه الموجود في الألعاب المضيئة في الظلام)، مُحضّر في جزيئات دقيقة يبلغ حجمها حوالي 7 ميكرومتر، وهو حجم يُضاهي حجم خلية الدم الحمراء. تُحقن هذه الجزيئات في الأوراق من المختبر الرئيسي للمواد الحيوية والطاقة، الاستفادة من تشريح العصاريات لتوزيع أنفسهم بالتساوي.
بعد عدة اختبارات، كان النوع الذي نجح بشكل أفضل هو الوردة إيشيفيريا 'ميبينا'في النباتات الأخرى ذات الأوراق الدقيقة، تميل الجزيئات إلى الالتصاق وتشكيل البقع، بينما في هذا النبات العصاري، قنوات بين الخلايا موحدة أنها تسمح بتوزيع أكثر توازناً وتوهجًا مستمرًا عبر الورقة بأكملها.
يتم من خلال هذا الإجراء، الذي تم تحسينه من خلال التجربة والخطأ، ضبط حجم الجسيمات وضغط الحقن ومسامية الركيزة بحيث يتم وضع الحشوات في جدار الخلية المتوسطي (المنطقة الضوئية). يستغرق تحضير كل نبتة حوالي 10 دقائق، وتبلغ تكلفة المواد أكثر بقليل من 10 يوان لكل وحدة (بدون عمالة).
النتائج: السطوع والألوان والمدى
تصل العصاريات المعالجة إلى شدة ضوء مماثلة لتلك الموجودة في أونا فيلا في اللحظات الأولى والحفاظ على توهج مرئي لمدة تقارب ساعتينيتم الشحن من خلال ضوء الشمس أو الإضاءة الداخلية LED، وبعد ذلك يصدر النبات الضوء بشكل متناقص.
اعتمادًا على صياغة المادة الفوسفورية، حصل الفريق على لوحة من الالوان التي تضم درجات الأخضر والأحمر والبرتقالي وحتى الأزرق. هذا التنوع يُوسّع الطيف الجمالي ويتيح تعديل الإضاءة لاستخدامات أكثر زخرفية أو محيطية.
في إيشيفيريا 'ميبينا'يظهر السطوع بسرعة وبشكل متجانس: في ثوانٍ، تُظهر الأوراق بأكملها توهجًا موحدًا بفضل توجيه الجزيئات بواسطة الممرات الداخلية للورقة. هذا التوزيع يتجنب النقاط المشبعة ويعزز تأثيرًا بصريًا أكثر استمرارية.
كإثبات لذلك، قام الباحثون بتجميع جدار به 56 نباتًا عصاريًا مضيءًا قادر على إضاءة الأشياء القريبة للسماح بقراءة النصوص منخفضة الطلب. صُمم الاختبار كإثبات مفهوم للتطبيقات منخفضة الكثافة في الحدائق أو المسارات أو التصميمات الداخلية.
ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات. لكي تعمل العصاريات كمصابيح حية عملية، يجب أن يدوم توهجها لفترة أطول بكثير، ومن المهم تقييم... تأثير بيئي من الجسيمات الدقيقة في نهاية عمر النبات. ويؤكد الفريق نفسه أن هذه مرحلة اختبار، ويعطي الأولوية لدراسات الأمن البيولوجي طويل الأمد قبل التفكير في نشر واسع النطاق.
بفضل هذا النهج غير الوراثي، تم وضع العصاريات المضيئة كخط بحث واعد: نظام ضوء ناعم، قابلة لإعادة الشحن بالضوء وهي سيارة اقتصادية نسبيا، لكنها لا تزال بحاجة إلى ضبط استقلاليتها وبصمتها البيئية حتى تتمكن من الاندماج بسلاسة في الحياة اليومية.