Une partie considérable de la consommation d'énergie est utilisée pour l'éclairage, les scientifiques du MIT développent donc un nouvel éclairage passif - les plantes noctilucentes. Dans la dernière expérience, l'équipe leur a fait émettre une lumière plus vive que les plantes de première génération sans nuire à leur santé. Le domaine émergent de"plant nano bionics" consiste à intégrer des nanoparticules dans les plantes pour leur donner de nouvelles capacités.
Les travaux antérieurs de l'équipe du MIT ont permis de créer des plantes émettant de la lumière. Maintenant, les chercheurs ont élevé la luminosité à un niveau plus pratique. La lumière produite par ces plantes est 10 fois plus brillante que la première génération de plantes lumineuses rapportée par l'équipe de recherche en 2017.
& quot;Nous voulons créer une sorte de plantes lumineuses, qui vont absorber et stocker de la lumière, puis la libérer progressivement," a déclaré Michael Strano, professeur de génie chimique au MIT."C'est un grand pas vers l'éclairage des plantes."
Strano et ses collaborateurs veulent créer des composants qui prolongent la durée de la lumière et la rendent plus lumineuse. Ils ont eu l'idée d'utiliser des condensateurs, qui font partie d'un circuit capable de stocker de l'énergie électrique et de la libérer en cas de besoin. Pour les plantes luminescentes, les conteneurs photoélectriques peuvent être utilisés pour stocker la lumière sous forme de photons puis libérer progressivement la lumière au fil du temps.
Afin de créer leur&« conteneur photoélectrique & », les chercheurs ont décidé d'utiliser un matériau appelé phosphore. Ces matériaux peuvent absorber la lumière visible ou ultraviolette puis les libérer lentement sous forme de phosphorescence.
Les chercheurs ont utilisé un composé appelé aluminate de strontium comme phosphore, qui peut former des nanoparticules. Avant de les implanter dans les plantes, les chercheurs ont enveloppé les particules dans de la silice pour protéger les plantes des dommages. Ces particules d'un diamètre de plusieurs centaines de nanomètres peuvent pénétrer dans la plante par des pores (petits pores à la surface des feuilles). Ces particules se rassemblent dans une couche spongieuse appelée mésophylle, où elles forment un film mince.
L'équipe a testé la technologie sur une série de plantes, notamment le cresson, le tabac, le basilic, la marguerite et les oreilles d'éléphant, et a découvert que les plantes brillent pendant une heure après une exposition à des lumières LED bleues pendant seulement 10 secondes. Comme on pouvait s'y attendre, la lumière est la plus brillante au cours des premières minutes, puis s'assombrit au cours de l'heure suivante.
Surtout, l'implantation de nanoparticules n'a pas endommagé les fonctions normales des plantes, telles que la photosynthèse et l'évaporation de l'eau à travers leurs feuilles.
Ils ont également prouvé que cette méthode peut illuminer les feuilles d'une plante appelée Thai Elephant Ear, qui peut mesurer plus de 1 pied de large et peut être utilisée comme source d'éclairage extérieur.
L'équipe a déclaré que le but ultime est d'essayer de développer des plantes lumineuses pouvant être utilisées pour éclairer passivement les rues ou d'autres espaces publics, afin de réduire la consommation d'énergie des lampadaires. La prochaine étape pour atteindre cet objectif est de combiner les nouvelles nanoparticules d'aluminate de strontium avec la luciférase précoce, dans l'espoir de rendre la luminescence plus brillante et plus durable.
Si les plantes vivantes peuvent devenir le point de départ d'une technologie de pointe, les plantes pourraient remplacer notre réseau d'électricité et d'éclairage urbain non durable, profitant à toutes les espèces dépendantes des plantes, y compris les humains.
& quot;Nous avons besoin d'une lumière forte qui puisse être transmise sous forme d'impulsions pendant quelques secondes pour qu'elle puisse être chargée," a déclaré Pavlo gondiichuk, l'auteur principal de l'article et du Massachusetts Institute of Technology."Nous prouvons également que nous pouvons utiliser de grandes lentilles, comme les lentilles de Fresnel, pour transmettre la lumière amplifiée sur une distance de plus d'1 mètre. C'est un bon pas vers la création d'un éclairage à grande échelle que les gens peuvent utiliser."
L'étude a été publiée dans la revue progress of science
