Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een speciaal nanodeeltje gemaakt dat waterkersplanten bijna vier uur lang een zwakke gloed kan laten afgeven. Het licht van de waterkersplant is 100.000 keer helderder dan het licht van de genetisch gemanipuleerde tabaksplant. Het licht dat door deze planten wordt geproduceerd, is ongeveer een duizendste van de hoeveelheid licht die nodig is om te lezen. Volgens Michael Strano, MIT-hoogleraar Chemical Engineering, kan het licht dat deze planten uitstraalt zowel qua intensiteit als tijd worden geoptimaliseerd, zodat deze planten in de toekomst kunnen worden gebruikt als vervanging voor tafellampen.
Onderzoek naar nanobionica van planten zal enorme gevolgen hebben voor het verminderen van het energieverbruik. Volgens de onderzoekers beslaat het gebruik van lampen tot nu toe ongeveer 20% van het energieverbruik wereldwijd. Verwacht wordt dat deze gloeiende plant in de toekomst de hele werkruimte kan verlichten en de functie van straatverlichting kan vervangen.
Onderzoek naar lichtgevende planten werd geleid door postdoctoraal onderzoeker Seon-Yeong Kwak en gepubliceerd in Nano Letters in november 2017. Dit onderzoek is een vervolgonderzoek naar spinazie die explosieven kan detecteren en planten die de omgevingscondities kunnen monitoren.
Het licht dat door deze planten wordt uitgezonden, is afkomstig van een reactie tussen het luciferase-enzym en het luciferinemolecuul. Het is de reactie tussen het enzym en het molecuul die er ook voor zorgt dat de vuurvlieg gloeit als het donker is. Vuurvliegjes hebben van nature deze enzymen en moleculen, maar dit is niet het geval bij planten. Daarom hebben de onderzoekers nanodeeltjes gemaakt die het enzym luciferase en een molecuul bevatten. Na te zijn ingebracht in plantenweefsel, zullen deze nanodeeltjes luciferase en luciferine afgeven in plantencellen. Daarna vindt er een chemische reactie plaats tussen het enzym en het molecuul zodat het licht kan produceren.
Lees ook: Wie zegt dat gezoete gecondenseerde melk geen melk bevat?Het gebruik van planten in deze technologie wordt door onderzoekers als gunstiger beschouwd. Dit komt doordat planten hun eigen energie kunnen opnemen en opslaan en zich kunnen herstellen en zich aan hun omgeving kunnen aanpassen. Bovendien wordt het gebruik van planten als praktischer beschouwd dan het gebruik van lichten om de weg te verlichten.
Nu proberen wetenschappers deze lichtgevende plant te optimaliseren door de reacties die optreden tussen het enzym luciferase en het luciferinemolecuul in de plant te balanceren. De reactie tussen het enzym en het molecuul mag niet te langzaam of te snel zijn. Als de reactie te traag is, zal het geproduceerde licht zwak zijn. Ondertussen, als de reactie te snel is, zal het geproduceerde licht te helder zijn, waardoor energie wordt verspild.
Onderzoekers zijn optimistisch dat deze lichtgevende plant in de toekomst een veelbelovende lichtbron kan zijn. Dit wordt ondersteund door de veiligheid van de gebruikte nanodeeltjes. Deze nanodeeltjes zijn door de Food and Drug Administration (FDA) als veilig beschouwd en zijn ook in de geneeskunde gebruikt.
Bron: www.sciencedaily.com
Dit artikel is een herpublicatie van een LabSatu News-artikel
