Ученые создали светящиеся в темноте растения без генной инженерии

В природе существуют организмы, способные светиться, – от грибов до планктона. Теперь ученые смогли наделить подобным свойством и обычные комнатные растения. Новая технология позволяет суккулентам светиться в темноте разными цветами после «зарядки» от солнечного или искусственного света. Исследователи надеются, что их простая и недорогая методика заложит основу для создания устойчивых систем освещения на растительной основе.

«Представьте себе мир из фильма Avatar, где светящиеся растения освещают целую экосистему, – говорит ведущий автор исследования Шутинг Лю из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета. – Мы хотели воплотить эту идею в жизнь с помощью материалов, с которыми уже работаем в лаборатории. Только вообразите светящиеся деревья вместо уличных фонарей».

Идея создания светящейся флоры не нова, однако предыдущие попытки основывались на сложной и дорогостоящей генной инженерии, а полученное свечение было тусклым и, как правило, только зеленым. Новая методика использует другой подход – введение в листья растений люминофоров послесвечения. Это материалы, схожие с теми, что применяются в детских светящихся игрушках. Они способны поглощать свет, а затем медленно его высвобождать.

Для успешного внедрения частиц в ткани листа ученым пришлось подобрать идеальный размер – около 7 микрометров, что сопоставимо с диаметром эритроцита. «Более мелкие наночастицы легко перемещаются по растению, но светят тусклее, – объясняет Лю. – Крупные частицы светились ярче, но не могли проникнуть глубоко внутрь». Наилучшие результаты показали суккуленты благодаря своей структуре листьев с узкими и равномерно распределенными каналами, что способствовало эффективному распространению частиц.

После нескольких минут пребывания на солнце или под светодиодной лампой модифицированные растения светились в течение двух часов. Используя разные типы люминофоров, исследователи добились свечения не только зеленым, но также красным и синим цветами. Они даже создали стену из 56 светящихся суккулентов, яркости которой было достаточно, чтобы освещать близлежащие предметы и читать текст.

Стоимость и время подготовки делают технологию доступной. «Подготовка одного растения занимает около 10 минут и стоит чуть больше 10 юаней (около 1,4 доллара), не считая работы», – говорит Лю. Хотя свечение со временем ослабевает, а долгосрочная безопасность материалов для растений еще изучается, концепция может предложить экологичную альтернативу для низкоинтенсивного освещения дорожек, садов или интерьеров. Команда также изучает способы применения метода для других видов растений, помимо суккулентов.