Immaġina li meta jkun dlam, tista 'taqra l-pjanti li jleqqu fuq l-iskrivanija tiegħek minflok ma tixgħel dawl. X'tip ta' esperjenza hija din?
L-inġiniera tal-Massachusetts Institute of Technology (MIT) ħadu l-ewwel pass kritiku fil-proċess tat-twettiq ta 'din il-viżjoni. L-inġiniera impjantaw nanopartiċelli speċjali fil-weraq tal-krexxuni, li wasslu biex il-krexxuni jiddu għal kważi erba 'sigħat. Huma jemmnu li permezz ta 'ottimizzazzjoni ulterjuri, dan l-impjant luminuż xi darba jkun biżżejjed biex idawwal spazju tax-xogħol.
Michael Strano, professur tal-inġinerija kimika fil-MIT u l-awtur anzjan tal-istudju, qal li l-idea tagħhom hija li joħolqu impjant li jista 'jintuża bħala lampa tal-iskrivanija—il-qawwa m'għandhiex għalfejn tinxtegħel, u s-sors tad-dawl fl-aħħar mill-aħħar ġej mill-wiċċ tar-raba’ nnifsu. Metaboliżmu tal-Enerġija.
Ir-riċerkatur qal li din it-teknoloġija tista 'tintuża wkoll biex tipprovdi dawl ta' ġewwa ta 'intensità baxxa, jew biex inbiddlu s-siġar f'dwal ta' ċirkwit forniti waħedhom.
Strano qal li d-dawl jammonta għal madwar 20% tal-konsum globali tal-enerġija, u l-pjanti jistgħu jsewwu lilhom infushom, għandhom l-enerġija tagħhom stess, u adattaw għall-ambjent estern. Huma jemmnu li ż-żmien huwa misjur.
Qasam ta' riċerka ġdid maħluq mil-laboratorju Strano jissejjaħ Plant nanobionics, li għandu l-għan li jagħti karatteristiċi ġodda lill-pjanti billi jdaħħal tipi differenti ta' nanopartiċelli fil-pjanti. L-għan tat-tim'hu li jittrasforma l-impjanti biex jissostitwixxu ħafna mill-funzjonijiet ipprovduti minn installazzjonijiet elettriċi. Preċedentement, ir-riċerkaturi fasslu pjanti li jistgħu jiskopru splussivi u jittrasmettu informazzjoni lill-ismartphones, kif ukoll pjanti li jistgħu jimmonitorjaw kundizzjonijiet ta 'nixfa.
Huwa rrappurtat li luciferase hija enzima li tagħmel glow fireflies. Sabiex isiru pjanti li jarmu d-dawl, it-tim tal-MIT daru għal din l-enzima. Luciferase jaġixxi fuq molekula msejħa luciferin, li tista 'tagħmel luciferin jarmu dawl. Molekula oħra msejħa ko-enzima A (ko-enzima A) tista 'tgħin biex jinkiseb il-proċess ta' luminixxenza billi tneħħi l-prodotti sekondarji tar-reazzjoni li tista 'tinibixxi l-attività ta' luciferase.
It-tim ta 'riċerka ppakkjat dawn it-tliet komponenti f'tipi differenti ta' trasportaturi tan-nanopartiċelli. Dawn nanopartiċelli huma kollha magħmula minn materjali li l-US Food and Drug Administration tikklassifika bħala"ġeneralment meqjusa sigura" biex tgħin lil kull ingredjent jilħaq il-parti t-tajba tal-pjanta. In-nanopartiċelli jistgħu wkoll jipprevjenu lil dawn il-komponenti milli jilħqu konċentrazzjonijiet li jistgħu jipproduċu tossini għall-pjanti.
Ir-riċerkaturi użaw nanopartiċelli tas-silika b'dijametru ta 'madwar 10 nanometri biex iġorru luciferase, u mbagħad użaw polimeri kemmxejn akbar PLGA (polimeri PLGA) u partiċelli ta' chitosan (chitosan) biex iġorru luciferin u coenzymes, rispettivament. A. Sabiex jippermettu li dawn il-partiċelli jidħlu fil-weraq tal-pjanti, ir-riċerkaturi l-ewwel issospendew dawn il-partiċelli f'soluzzjoni, imbagħad xarrbu l-pjanti fis-soluzzjoni, u mbagħad esponewhom għal pressjoni għolja biex jagħmlu dawn il-partiċelli jidħlu fil-weraq permezz ta 'pori ċkejkna (stomata ).
Il-partiċelli li jirrilaxxaw luciferin u coenzyme A jakkumulaw fl-ispazju extraċellulari tal-mesophyll (jiġifieri, is-saff ta 'ġewwa tal-werqa), filwaqt li l-partiċelli żgħar li jġorru luciferase jidħlu fiċ-ċelloli li jiffurmaw il-mesophyll. Wara li l-partiċelli PLGA jirrilaxxaw il-luċiferin gradwalment, il-luċiferin jidħol fiċ-ċellula tal-pjanti, u l-luċiferażi tirreaġixxi kimikament fiċ-ċellula biex tagħmel il-luċiferin jarmu d-dawl.
Inizjalment, l-impjant magħmul mit-tim ta 'riċerka glowed għal madwar 45 minuta. Wara titjib, il-ħin tad-dawl żdied għal 3.5 sigħat. Għalkemm nebbieta ta 'krexxuni ta' 10 ċm tipproduċi elf ta 'l-ammont ta' dawl attwalment meħtieġ għall-qari, ir-riċerkaturi jemmnu li billi tiġi ottimizzata aktar il-konċentrazzjoni u r-rata ta 'rilaxx ta' kull komponent, l-ammont ta 'dawl jista' jiżdied u l-ħin li jarmi d-dawl jista ' jiġi mtawwal.
Preċedentement, il-produzzjoni ta 'pjanti li jarmu d-dawl tiddependi fuq pjanti ta' inġinerija ġenetika, iżda dan kien proċess idejqek u d-dawl emess kien dgħajjef ħafna. Barra minn hekk, dawn l-istudji huma kollha mwettqa fuq it-tabakk u Arabidopsis thaliana, li ħafna drabi jintużaw fir-riċerka ġenetika tal-pjanti. Madankollu, il-metodu żviluppat mit-tim ta 'riċerka tal-MIT jista' jiġi applikat għal kull tip ta 'impjant. Fil-preżent, minbarra l-krexxuni, ippruvaw dan b'rugula, kale u spinaċi.
Fil-futur, l-MIT jittama li tiżviluppa metodu biex jiksi jew sprejja nanopartiċelli fuq il-weraq tal-pjanti biex ibiddlu s-siġar u pjanti kbar oħra f'sorsi tad-dawl.
Strano stqarr li bi ħsiebhom iwettqu trattament tekniku meta l-pjanta tkun xitla jew pjanta matura, u jagħmluha tkompli jkollha rwol matul iċ-ċiklu tal-ħajja tal-pjanta'.
It-tim ta 'riċerka wera wkoll iż-żieda ta' nanopartiċelli li jġorru inibituri tal-fluworexxeina biex jitfu s-sors tad-dawl, li għenhom joħolqu pjanti li jistgħu jitfu s-sors tad-dawl skont bidliet fil-kundizzjonijiet ambjentali (bħal dawl tax-xemx).
Huwa rrappurtat li r-riċerka rċeviet appoġġ finanzjarju mid-Dipartiment tal-Enerġija tal-Istati Uniti.
