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技术改造的夜光植物可作为公共空间的被动照明
发布日期:2021-09-20 16:17:41  稿源:cnBeta.COM

能源使用的相当大一部分用于照明,因此麻省理工学院的科学家正在开发一种新的被动照明--夜光植物。在最新的实验中,该团队已经使它们发出比第一代植物更亮的光,而不损害它们的健康。新兴的"植物纳米仿生学"领域涉及将纳米颗粒嵌入植物,以赋予它们新的能力。

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麻省理工学院团队过去的工作已经创造了能够在需要水时发送电信号的植物,可用于检测爆炸物的菠菜,以及在黑暗中发光的水芹。

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尽管最后一项很有趣,但其发光能力并不至于可以用特别明亮的来形容--与我们许多人小时候贴在天花板上的那些塑料发光星差不多,对被动照明的最终使用情况没有什么帮助。

现在,研究人员已经将亮度提高到更实用的水平。关键是将发光成分从荧光素酶和荧光素--使萤火虫发光的为荧光粉材料。这些材料吸收并储存可见光和紫外光,并以磷光的形式慢慢释放。

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在这种情况下,研究小组使用由铝酸锶制成的纳米颗粒作为荧光粉,并将其涂在二氧化硅中,以便不损害植物。然后,这些颗粒通过叶子中的孔隙注入,并最终积聚在一个叫做中叶的层中。

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暴露在来自太阳或LED的光线下后,这些植物将发出绿色的光芒。研究小组在一系列植物上测试了这一技术,包括水芹、烟草、罗勒、雏菊和象耳,并发现仅仅暴露在蓝色LED灯下10秒钟,植物就会发光达一个小时。正如可能预期的那样,光线在最初的几分钟里是最亮的,然后在接下来的一个小时里变暗。

这种光比以前的技术要亮10倍,重要的是,纳米粒子的植入并没有损害植物的正常功能,如光合作用和通过其叶片蒸发水分。

该团队说,最终目标是尝试开发可用于被动照亮街道或其他公共区域的发光植物,减少路灯所需的能源消耗。实现这一目标的下一步是将新的铝酸锶纳米颗粒与早期的荧光素酶结合起来,希望能使发光更明亮、更持久。

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如果活的植物可以成为先进技术的起点,那么植物可能会取代我们目前不可持续的城市电力照明网,使所有依赖植物的物种--包括人--共同受益。

这项研究发表在《科学进展》杂志上。

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