夜光植物

嚴(yán)毅梅

植物可以在夜間發(fā)光嗎？

當(dāng)然可以！美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家正在研發(fā)一種新的夜光植物。

其實這是被動的發(fā)光植物，這其中就包括一種可用于檢測爆炸物的菠菜，還有一種水芹。在最新的實驗中，水芹發(fā)出的光比第一代發(fā)光植物更亮。這些植物產(chǎn)生的光比該研究小組2017年報告的第一代發(fā)光植物亮10倍。重要的是，納米顆粒的植入并沒有損害植物光合作用以及通過其葉片蒸發(fā)水分等正常功能。

研究人員表示，他們想開發(fā)一種發(fā)光植物，它會吸收并儲存一部分光，然后逐漸釋放出來。這是朝著植物照明邁出的一大步。

在這個愿望實現(xiàn)之后，他們希望繼續(xù)開發(fā)出能夠延長發(fā)光時間并使其更亮的組件。他們想到了使用電容的辦法，電容是電路的一部分，可以儲存電能，并在需要時釋放出來。對于發(fā)光植物來說，光電容器可以以光子的形式存儲光，然后隨著時間的推移逐漸釋放光。

為了開發(fā)光電容器，研究人決定使用一種被稱為磷光體的材料。這種材料可以吸收可見光或紫外光，然后以磷光的形式緩慢釋放出來。研究人員選用的是一種名為鋁酸鍶的化合物作為磷光體，這種化合物可以形成納米顆粒。在將這種化合物植入植物前，研究人員將微粒包裹上二氧化硅，以保護植物免受損害。這些直徑幾百納米的顆粒通過葉片表面的小氣孔進入植物體內(nèi)。這些顆粒聚集在海綿狀的葉肉層中，逐漸形成一層薄膜。

研究小組在一系列植物上測試了這一技術(shù)，包括水芹、煙草、羅勒（一種芳香植物）、雛菊，以及象耳。他們發(fā)現(xiàn)，僅僅暴露在藍色LED燈下10秒鐘，植物就會發(fā)光達一個小時。正如預(yù)期的那樣，光在最初的幾分鐘里是最亮的，然后在接下來的一個小時里變暗。

研究團隊表示，他們的最終目標(biāo)是開發(fā)可用于街道或其他公共區(qū)域照明的發(fā)光植物，減少路燈所需的能源消耗。實現(xiàn)這一目標(biāo)的下一步是將新的鋁酸鍶納米顆粒與早期的熒光素酶納米顆粒結(jié)合起來，希望能使其發(fā)光更明亮、更持久。這種植物也許未來可以取代我們城市電力照明網(wǎng)，使包括人在內(nèi)的所有動物、植物共同受益。