在著名的科幻電影「阿凡達」當中,潘多拉星球的森林並不是漆黑一片,因為星球上的許多植物具有螢光效果。然而美國麻州理工學院(Massachusetts Institute of Technology,縮寫:MIT)利用植物基改技術,創造出散發螢光的植物,他們打算讓螢光植物成為一種不耗電的照明工具。

新阿特拉斯(New Atlas)報導,麻州理工學院的科學家們在很多年前,就試著將螢火蟲身上的螢光素酶,殖入植物身上,使其變成可以自行發光。不過初期版本的螢光植物並不是特別明亮,與文具店都可買的到的螢光星星差不多,那樣的亮度只是好看而已,對實際的照明並沒有多大幫助。

不過,隨著奈米科技與基因工程剪輯技術的成熟,研究人員決定將發光植物的亮度提高,關鍵技術是發光材料的改進,從原本的螢光素酶,轉換為磷光材料。雖然磷光與螢光常常被混在一起談,但是兩者的原理不太相同。

麻州理工學院以芋頭葉為實驗,測試螢光植物的亮度。(圖/MIT)
麻州理工學院以芋頭葉為實驗,測試螢光植物的亮度。(圖/MIT)

研究團隊成員之一的席拉‧甘迺迪(Sheila Kennedy)說:「利用植物的可再生化學能,創造出環境的照明是一種大膽的想法,但是它絕對可行。」

為了提升亮度,研究團隊使用的是人工磷光體鋁酸鍶(化學式:SrAl2O4)奈米粒子,並用二氧化矽包裹它們,這樣它們就不會損害植物。然後隨著植物葉子的氣孔吸收進葉裡裡,最終積聚在葉肉層,於是葉子就具有夜光效果。

該團隊利用幾種植物來測試,包括西洋菜、煙草、羅勒、雛菊和芋頭,發現暴露在藍色 LED下10 秒鐘,即可使植物發光長達一個小時。當然,這種磷光是一種吸收能量與放出能量的反應,因此發光效果在最初的幾分鐘內最亮,然後在接下來的一個小時內逐步變暗,不過,如今的光亮效果比之前的版本亮了10倍有餘,重要的是,葉子裡的奈米粒子不會損害植物的正常功能。

團隊表示,他們期望發光植物可以變成一種有效照明,從而減少路燈所需的能源消耗。為實現這一目標,他們還在調整配方,希望能結合磷光的高亮度與螢光的持續效果結合起來,變得更亮、更持久。

文章來源:Glow-in-the-dark plants could act as passive lighting for public spaces

#麻州理工 #螢光植物 #阿凡達