Δέντρα-φωτιστικά: Μια οικολογική λύση για τις πόλεις του μέλλοντος

Σε μελέτη που δημοσιεύεται στο περιοδικό Science Advances, αναφέρεται ότι ερευνητές του ΜΙΤ μετέτρεψαν συνηθισμένα φυτά σε φωτιστικά, ενσωματώνοντας τελευταίας τεχνολογίας νανοσωματίδια στα φύλλα τους.

Η ομάδα των επιστημόνων εξηγεί ότι τα φυτά τροποποιούνται ώστε να εκμεταλλεύονται την απορρόφηση φωτεινής ακτινοβολίας, να κρατούν ένα μέρος αυτής, να το αποθηκεύουν και να εκπέμπουν το περίσσευμα σταδιακά. Τα συστήματα αυτά θα μπορούσαν να γίνουν βιώσιμη εναλλακτική στα συμβατικά ηλεκτρικά φωτιστικά.

Όπως διαβάζουμε στο thebrighterside.news, το μυστικό της τεχνολογίας είναι η δομή των φύλλων. Τα φύλλα διαθέτουν πόρους που ονομάζονται στόματα και ελέγχουν την κυκλοφορία του αέρα και του νερού. Κάτω από την επιφάνεια υπάρχει μια σπογγώδης στιβάδα με αρκετό χώρο για να αποθηκεύσει τα νανοσωματίδια.

Τα φύλλα ως νανο-δεξαμενές

Οι επιστήμονες από το ΜΙΤ διοχέτευσαν τα νανοσωματίδια από αλουμινικό στρόντιο μέσα από τα στόματα, κάνοντάς τα να φωσφορίζουν. Τα σωματίδια, με πάχος περίπου 650 χιλιοστά του εκατομμυριοστού του μέτρου, απορροφούν την απαιτούμενη ενέργεια σε μόλις 10 δευτερόλεπτα και ακολούθως εκπέμπουν φως για μία περίπου ώρα. Η λάμψη μειώνεται προοδευτικά, αλλά τα σωματίδια μπορούν να «φορτιστούν» ξανά και ξανά χωρίς να χάνουν τις ιδιότητές τους.

Φως με διάρκεια και ένταση

Σύμφωνα με τα δεδομένα της μελέτης, τα φύλλα μπορούν να εκπέμψουν έως και 48 τρισ. φωτόνια το δευτερόλεπτο, ξεπερνώντας προηγούμενες εφαρμογές που βασίζονταν σε ένζυμα που προέρχονται από πυγολαμπίδες. Η νέα τεχνολογία δίνει πιο έντονο φως, που διαρκεί περισσότερο και είναι πιο οικονομική.

Ανάμεσα στα φυτά που δοκιμάστηκαν ήταν ο καπνός, ο βασιλικός, οι μαργαρίτες, το νεροκάρδαμο και το αυτί ελέφαντα (Colocasia, Alocasia ή Xanthosoma). Μετά από δύο εβδομάδες και χιλιάδες κύκλους «φόρτισης», τα φυτά παρέμειναν υγιή, χωρίς να επηρεαστούν οι βιολογικές τους λειτουργίες. Παράλληλα, μπορούσαν να συγκρατήσουν τα νανοσωματίδια χωρίς να επηρεαστεί η φωτοσύνθεση και η διαπνοή.

Πρακτική εφαρμογή και μέλλον

Η μελέτη αυτή ανοίγει νέους δρόμους για τον φωτισμό κτιρίων και αστικών χώρων, ενώ αξιοποιώντας την ανανεώσιμη χημική ενέργεια των φυτών μπορεί να φέρει την επανάσταση στον συγκεκριμένο τομέα. Χρησιμοποιώντας φακούς, οι ερευνητές ενίσχυσαν το φως, καλύπτοντας αποστάσεις πάνω από ένα μέτρο, κάτι που δείχνει την πρακτική διάσταση της εφεύρεσης. Η τεχνολογία των νανοσωματιδίων στα φύλλα τους επιτρέπει να λειτουργήσουν και σαν συστήματα ελέγχου περιβαλλοντικών παραγόντων ή σαν φορείς γονιδίων για γενετικές τροποποιήσεις.