Tìm ra công nghệ giúp cây phát sáng thay thế đèn đường

Giúp NTDVN sửa lỗi

Việc chiếu sáng sẽ cần phải dùng đến một lượng lớn năng lượng, vì vậy các nhà khoa học tại MIT đang phát triển một loại ánh sáng nhân tạo mới - cây phát sáng trong bóng tối. Trong thí nghiệm mới nhất, các nhà nghiên cứu đã làm cho chúng phát sáng hơn nhiều so với các cây được đưa ra thử nghiệm trong những lần đầu tiên, mà không gây hại cho sức khỏe của chúng.

Lĩnh vực mới nổi của "nanobionics thực vật" là nhúng các hạt nano vào thực vật để mang lại cho chúng những khả năng mới. Nghiên cứu trước đây của nhóm MIT đã tạo ra các loại cây khi cần nước có thể phát ra tín hiệu, rau bina có thể được sử dụng để phát hiện chất nổ và cải xoong phát sáng trong bóng tối.

Điều thú vị như cái cuối cùng đó là, ánh sáng này không phát sáng quá mức mà ngang bằng với những ngôi sao phát sáng bằng nhựa dạ quang mà chúng ta thường dán lên trần nhà khi còn nhỏ. Đó là một tính năng mới tuyệt vời nhưng nó không có tác dụng nhiều đối với những trường hợp cần ánh sáng ở mức cao hơn.

 Những chất liệu này giúp hấp thụ và lưu giữ ánh sáng có thể nhìn thấy và tia cực tím, từ từ giải phóng nó dưới dạng lân quang.
Những chất liệu này giúp hấp thụ và lưu giữ ánh sáng có thể nhìn thấy và tia cực tím, từ từ giải phóng nó dưới dạng lân quang. (Ảnh minh hoạ: Pixabay)

Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã tăng độ sáng lên mức cao hơn bằng cách chuyển các thành phần phát sáng từ luciferase và luciferin, những chất giúp đom đóm phát sáng sang vật liệu phosphor. Những chất liệu này giúp hấp thụ và lưu giữ ánh sáng có thể nhìn thấy và tia cực tím, từ từ giải phóng nó dưới dạng lân quang.

Sheila Kennedy, một tác giả của nghiên cứu cho biết: “Tạo ra ánh sáng xung quanh bằng năng lượng hóa học tái tạo của thực vật sống là một ý tưởng táo bạo. Nó đã làm thay đổi cách nghĩ của chúng ta về thực vật sống và năng lượng điện chiếu sáng".

Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các hạt nano làm bằng stronti aluminat phosphor và phủ chúng trong silica để chúng không làm hỏng cây. Sau đó, những chất này thấm vào lỗ chân lông trên lá cây, và cuối cùng tích tụ trong một lớp gọi là trung bì.

Sau khi được tiếp xúc với ánh sáng từ Mặt trời hoặc đèn LED, cây sẽ phát sáng xanh. Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm kỹ thuật này trên một loạt các loại cây, bao gồm cải xoong, thuốc lá, húng quế, cúc và tai voi, và nhận thấy rằng chỉ cần 10 giây tiếp xúc với đèn LED xanh dương có thể khiến cây phát sáng tới một giờ. Đúng như dự đoán, đèn sáng nhất trong vài phút đầu tiên, và sẽ càng ngày càng mờ dần đi. Ánh sáng sáng hơn 10 lần so với phiên bản trước và quan trọng là các hạt nano được cấy ghép không gây hại cho các chức năng bình thường của thực vật, chẳng hạn như quang hợp và bốc hơi nước qua lá của chúng.

 Các loại cây phát sáng như thế này để có thể thắp sáng một cách tự nhiên trên đường phố hoặc các khu vực công cộng khác.
Các loại cây phát sáng như thế này để có thể thắp sáng một cách tự nhiên trên đường phố hoặc các khu vực công cộng khác. (Ảnh minh hoạ: Pixabay)

Các nhà nghiên cứu cho biết, mục tiêu cuối cùng là cố gắng phát triển các loại cây phát sáng như thế này để có thể thắp sáng một cách tự nhiên trên đường phố hoặc các khu vực công cộng khác, giúp giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng cần thiết cho đèn đường. Các nghiên cứu tiếp theo hướng tới mục tiêu đó là kết hợp các hạt nano stronti aluminat mới với các hạt luciferase trước đó, để hy vọng làm cho ánh sáng rực rỡ hơn và bền hơn.

Kennedy nói: “Nếu thực vật sống có thể là điểm khởi đầu của công nghệ tiên tiến, thì thực vật có thể thay thế lưới điện chiếu sáng đô thị tạm thời hiện tại của chúng ta vì lợi ích chung của tất cả các loài phụ thuộc vào thực vật - bao gồm cả con người.

Ngọc Mai

Khoa học Công nghệ


BÀI CHỌN LỌC

Tìm ra công nghệ giúp cây phát sáng thay thế đèn đường