فرارو- دانشمندان چینی با استفاده از نانوذرات موفق شده اند گیاهان گوشتی درخشانی بسازند که در رنگ های مختلف نورافشانی می کنند و پس از شارژ با نور خورشید، ساعت ها روشن می مانند.

به نقل از سی ان ان، ایده گیاهانی که شب ها همانند چراغ های خیابانی بدرخشند، بیشتر شبیه به صحنه ای از یک فیلم علمی تخیلی یا دنیای فانتزی به نظر می رسد. اما به گفته پژوهشگران، این آینده چندان هم دور از دسترس نیست.

در سال های اخیر، گروهی از دانشمندان موفق به تولید گیاهانی شدند که با انتشار نوری سبزفام، در تاریکی قابل مشاهده اند و حتی نسخه های تجاری آن ها در ایالات متحده به فروش می رسند. اکنون تیمی از محققان چینی گام فراتری برداشته و موفق به خلق نخستین گیاهان درخشان با رنگ های متنوع و شدت نوری بی سابقه شده اند؛ دستاوردی که می تواند نگاه ما به آینده نورپردازی شهری و خانگی را تغییر دهد.

شوتینگ لیو، زیست شناس و پژوهشگر دانشگاه کشاورزی جنوب چین در گوانگژو در بیانیه ای اعلام کرد: تصور کنید در دنیایی شبیه به فیلم آواتار زندگی می کنیم، جایی که گیاهان درخشان کل یک اکوسیستم را روشن می کنند. هدف ما این بود که با استفاده از موادی که در آزمایشگاه در اختیار داریم، چنین رویایی را ممکن کنیم. حالا تصور کنید درختان درخشان جایگزین چراغ های خیابانی شوند.

پژوهشگران برای ساخت این گیاهان از روش تازه ای بهره بردند. به جای دستکاری ژنتیکی که رویکردی مرسوم برای ایجاد درخشش در گیاهان محسوب می شود و پیش تر در مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) دنبال شده بود، آنان از تزریق نانوذرات بهره گرفتند. این نانوذرات شامل استرانسیوم آلومینات بودند؛ ماده ای که معمولاً در اسباب بازی های شب تاب استفاده می شود و با جذب نور در طول روز، آن را به تدریج در تاریکی آزاد می کند.

تزریق این ماده به برگ های گیاه گوشتی اچوریا مبینا موجب شد که گیاه بتواند در رنگ های مختلف از جمله قرمز، آبی و سبز بدرخشد. این دستاورد یک نقطه عطف به شمار می آید؛ زیرا در گذشته، دانشمندان تنها قادر به تولید درخششی سبزرنگ بودند که تحت تأثیر رنگ طبیعی گیاهان محدود می شد.

لیو توضیح داد: ویرایش ژنی رویکردی فوق العاده است، اما ما الهام خود را بیشتر از موادی گرفتیم که قابلیت شارژ نوری دارند و سپس همان انرژی را به صورت پس تاب یا درخشش باقی مانده آزاد می کنند. همچنین از تلاش های قبلی درباره گیاهان درخشان الهام گرفتیم که ایده نورپردازی با گیاهان یا حتی چراغ های خیابانی گیاهی را مطرح کرده بودند. هدف ما ترکیب موادی با درخشش طولانی و چندرنگ با گیاهان بود تا محدودیت های همیشگی رنگی در درخشش گیاهی را پشت سر بگذاریم و راهی برای ذخیره و انتشار نور مستقل از فتوسنتز فراهم کنیم. درواقع، یک چراغ زنده و شارژی از جنس گیاه.

تیم تحقیقاتی برای نمایش کاربرد عملی این ایده، دیواری سبز از 56 گیاه ساخت که قادر بود به اندازه کافی نور تولید کند تا متن و تصاویر یا حتی فردی را در فاصله 10 سانتی متری قابل مشاهده سازد. طبق گزارش منتشرشده، این گیاهان پس از قرار گرفتن چند دقیقه ای زیر نور مستقیم خورشید، تا دو ساعت روشنایی خود را حفظ کردند. هرچند شدت نور به تدریج کاهش یافت، اما با قرار گرفتن دوباره زیر نور خورشید، قابلیت شارژ مجدد پیدا می کردند.

به گفته لیو، گیاهان حتی 25 روز پس از تزریق همچنان توانایی ایجاد درخشش پس تابی را داشتند. او افزود: برگ های مسن تر که ذرات شب تاب دریافت کرده بودند، حتی پس از پژمردگی، در برابر نور فرابنفش همچنان قادر به تولید نور بودند.

یکی از مشکلات این فناوری، تجزیه سریع استرانسیوم آلومینات در بافت گیاهی و آسیب پذیری آن است. برای رفع این مشکل، دانشمندان پوشش شیمیایی ویژه ای برای این ماده طراحی کردند تا مانند یک سد محافظ عمل کند.

با وجود این پیشرفت ها، لیو تأکید می کند که این گیاهان هنوز فاصله زیادی با تأمین روشنایی واقعی دارند: شدت درخشندگی گیاهان هنوز بسیار ضعیف تر از آن است که بتوان از آن ها برای کاربردهای عملی در نورپردازی استفاده کرد. همچنین، بررسی های ایمنی مربوط به تأثیر این ذرات بر گیاهان و حیوانات همچنان ادامه دارد.

در شرایط فعلی، کاربرد اصلی این گیاهان بیشتر در حوزه تزیینات یا به عنوان چراغ های شب کوچک و زینتی تعریف می شود. اما پژوهشگران امیدوارند با افزایش شدت نور و طولانی تر کردن مدت زمان درخشش، در آینده بتوانند فضاهای عمومی و باغ ها را با روشنایی طبیعی گیاهان زنده نورپردازی کنند.

با وجود هیجان انگیز بودن این دستاورد، برخی کارشناسان نسبت به عملی بودن آن ابراز تردید کرده اند. جان کار، بیوشیمی دان و استاد علوم گیاهی دانشگاه کمبریج، داشت: این پژوهش جالب است و خواندن آن لذت بخش، اما به نظرم کمی فراتر از توان فعلی فناوری و حتی فراتر از چیزی است که گیاهان بتوانند تاب بیاورند. به دلیل محدودیت انرژی که گیاهان می توانند آزاد کنند، بعید می دانم در آینده نزدیک شاهد استفاده از آن ها به عنوان چراغ های خیابانی باشیم.

با این حال، پژوهشگران خوش بین باقی مانده اند. لیو در ادامه تأکید می کند: در حال حاضر این گیاهان بیشتر جنبه نمادین و نمایشی دارند، اما اگر بتوانیم شدت نور را به شکل چشمگیری افزایش دهیم و دوام درخشش را طولانی تر کنیم و از همه مهم تر، اگر ایمنی این مواد برای گیاهان و حیوانات به طور کامل اثبات شود، می توان آینده ای را تصور کرد که در آن باغ ها یا فضاهای عمومی شب ها به وسیله گیاهان درخشان به شکلی لطیف و طبیعی روشن شوند.

این تحقیق، در عین حال که محدودیت ها و چالش های خود را دارد، بار دیگر مرز میان علم و تخیل را به چالش کشیده است. در جهانی که انرژی های پایدار و سازگار با محیط زیست بیش از هر زمان دیگری اهمیت یافته اند، شاید روزی فرا برسد که چراغ های برقی جای خود را به درختان و گل های شب تاب بسپارند؛ موجودات زنده ای که نه تنها زیبایی طبیعت را حفظ می کنند، بلکه روشنایی زندگی شهری را نیز تأمین خواهند کرد.