חוקרי MIT יוצרים חלקיקי ננו שגורמים לצמחים לזרוח כמו אורות

חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) יצרו חלקיק ננו מיוחד המסוגל לגרום לצמחי גרגר הנחלים לפלוט זוהר קלוש במשך כמעט ארבע שעות. האור הנפלט על ידי צמחי גרגר הנחלים הזה בהיר פי 100,000 מאשר האור הנפלט על ידי צמחי טבק מהונדסים גנטית. האור המופק על ידי צמחים אלה הוא כאלפית מכמות האור הדרושה לקריאה. לדברי מייקל סטראנו, פרופסור להנדסת כימיה ב- MIT, ניתן למטב את האור הנפלט ממפעלים אלה הן מבחינת העוצמה והן מהזמן, כך שבעתיד ניתן להשתמש במפעלים אלה כתחליף למנורות שולחן.

למחקר בנושא ננו-ביוניקה צמחית יש השלכות עצומות להפחתת השימוש באנרגיה. לדברי החוקרים, עד כה השימוש במנורות תופס כ -20% מצריכת האנרגיה ברחבי העולם. בעתיד, צמח זוהר זה צפוי להיות מסוגל להאיר את כל שטח העבודה ויכול להחליף את הפונקציה של אורות הרחוב.

מחקר על צמח זוהר זה הובל על ידי החוקר הפוסט-דוקטורט סיאון-יונג קוואק ופורסם במכתבי ננו בנובמבר 2017. מחקר זה הוא מחקר המשך על תרד שיכול לזהות חומרי נפץ וצמחים שיכולים לפקח על תנאי הסביבה.

האור הנפלט על ידי צמחים אלה נובע מתגובה בין האנזים בלוציפראז למולקולת הלוציפרין. התגובה בין האנזים למולקולה היא שגורמת גם לגחלילית לזרוח כשחשוך. לגחליליות יש באופן טבעי את האנזימים והמולקולות האלה, אך זה לא המקרה בצמחים. לכן, חוקרים יצרו חלקיקי ננו המכילים את האנזים לוציפראז ומולקולה. לאחר הכנסתם לרקמת הצמח, חלקיקי ננו אלה יפרישו את לוציפראז ולוציפרין לתאי הצמח. לאחר מכן ישנה תגובה כימית בין האנזים למולקולה כך שהיא יכולה לייצר אור.

קרא גם: מי אומר שאין חלב מרוכז ממותק חלב?

השימוש בצמחים בטכנולוגיה זו נחשב למועיל יותר על ידי החוקרים. הסיבה לכך היא שצמחים מסוגלים לקלוט ולאגור את האנרגיה שלהם ומסוגלים לתקן ולהסתגל לסביבתם. בנוסף, השימוש בצמחים נחשב למעשי יותר מאשר שימוש באורות להארת הכביש.

כעת מנסים מדענים לייעל את הצמח הזוהר הזה על ידי איזון התגובות המתרחשות בין האנזים לוציפראז למולקולת לוציפרין בצמח. התגובה בין האנזים למולקולה לא יכולה להיות איטית או מהירה מדי. אם התגובה איטית מדי, האור המופק יהיה עמום. בינתיים, אם התגובה מהירה מדי, האור המופק יהיה בהיר מדי, וכך בזבוז אנרגיה.

החוקרים אופטימיים כי צמח זוהר זה יכול להוות מקור אור מבטיח בעתיד. זה נתמך על ידי הבטיחות של חלקיקי הננו המשמשים. חלקיקים אלה נחשבו בטוחים על ידי מינהל המזון והתרופות (FDA) ושימשו גם ברפואה.

מקור: www.sciencedaily.com


מאמר זה הוא רפובליקציה של מאמר חדשות LabSatu

הודעות האחרונות