2018-01-13

發光植物可以取代燈泡 ?

原文 : http://edition.cnn.com/style/article/glowing-plants-mit/index.html

人與植物之間的關係長期以來是科學界感興趣的主題. 最近這方面研究有些進展.

例如俄亥俄州揚斯敦 (Youngstown, Ohio) 的研究發現, 城市綠地多一點犯罪會少一點. 另外辦公室如果放些室內植物, 員工生產力會增加百分之十五.

麻省理工學院 (Massachusetts Institute of Technology MIT) 的工程師作法更先進 -- 修補強化植物的器官, 使得植物擁有不同的能力, 甚至是很奇特功能.

包括把感測器印在葉子上, 來偵測植物是否缺水; 能夠記錄傳送周圍的 3D 影像; 甚至是能夠感測下水道會爆炸的化學物質.

這方面取得領先的是麻省理工學院斯特拉諾研究團隊, 他們開創了 "植物奈米仿生學" 這門科學 -- 以及這個領域的專有名詞.

這個團隊結合了兩門科學 -- "仿生 (bionic)", 讓人造物具有類似生物的能力 (像是義肢), 以及 "奈米 (nano)", 這裡指的小於一百奈米的粒子用來注入生物讓他擁有新能力.

麻省理工學院化學工程教授麥可.斯特拉諾 (Michael Strano) 接受電話訪問解釋說 "我們想要找到使用工程方法來改造植物, 讓植物取代我們每天都會用到的東西."

"那些用塑膠或電路板做出來的東西 -- 我們是否能用植物來取代 ?"


發光的葉子

他最近的一項實驗已經能夠讓植物發光, 他們使用羽衣甘藍, 西洋菜, 芝麻菜和菠菜. 斯特拉諾團隊把奈米粒子注入西洋菜的葉子裡, 讓葉子微弱發光三個半小時.

他們先把葉子浸入奈米粒子溶液中, 再暴露於高壓, 使得粒子經由葉子氣孔進到葉子裡面.

一旦粒子進到裡面, 就會開始散發螢光素, 一種發光化合物, 及螢光酶, 這種酶可以和螢光素起作用而發光. 如此光的能量可以來至植物本身的代謝.

"植物由陽光獲取能量並轉換成糖儲存在植物裡面" 斯特拉諾表示 "我們要做的就是取得儲在植物裡面的化學能量並用來照明."


減少能量消耗

這光的照度只有可用來閱讀的千分之一, 但這只是個開始. 斯特拉諾表示, 這項科技有一天可以用於室內照明, 或是讓行道樹自己產生能量發光取代路燈.

未來, 實驗室希望能夠發展出直接噴灑在葉子上的技術, 或是在樹苗一次性加工就能在樹的生命週期都能擁有功能. 工程師也發展可以 "開關" 的技術, 讓樹在白天不要發光.

在美國照明於電力消耗大約占了百分之七. 還且燈光經常離電源很遠 -- 就像是發電廠和高速公路路燈的距離 -- 許多能源耗損在傳輸的過程. 具有發光能力的植物可以彌補這部分並節約能源.

斯特拉諾表示, 剛開始研發的動機並不是要救地球, 點亮一片葉子是種美學 "我要做這個, 主要是他們很漂亮."

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