科學家們成功研發出能夠在黑暗中發光的多肉植物,這些植物能夠在陽光下充電,並在被注入發光化合物後,展現出多種顏色的光芒。這些植物在最亮的時候可以媲美小型夜燈,並顯示出可持續植物照明系統的潛力。這項簡單且低成本的方法目前正在為家庭植物帶來光明,讓人們期待未來的照明技術能夠變得更加環保和可持續。
根據南方農業大學的第一作者劉淑婷的說法,這一研究的靈感來源於電影《阿凡達》中發光植物的世界。「我們希望利用實驗室中已有的材料實現這一願景,想像一下,用發光的樹木來取代街燈。」研究者們強調,植物照明在建築和城市規劃等多個領域都有顯著潛力。然而,調控植物中的發光顏色和強度一直是個挑戰。以往將植物轉化為實用照明的努力面臨著許多挑戰,包括由於納米顆粒表面缺陷增加而導致的光學性能不佳。
在最新的研究中,發表於Cell Press期刊《Matter》,研究團隊將微米級的後光顆粒(>5 μm)引入了Echeveria ‘Mebina’這種多肉植物中。該多肉植物的緊湊微結構和豐富的細胞間隙促進了較大顆粒的有效傳輸,從而實現了均勻且增強的多色發光效果。研究人員指出,這種方法超越了顆粒大小與發光性能之間的傳統權衡,使得植物能夠在陽光下充電並發出明亮的光芒,這也是首次成功開發出多色發光植物。
劉淑婷表示,「較小的納米顆粒在植物內部移動較容易,但發光較暗;而較大顆粒雖然更亮,但無法在植物內部移動較遠。」研究團隊將這些顆粒注入了多種植物中,包括多肉植物和非多肉植物,如黃金藤和白菜。不過,只有多肉植物能夠產生強烈的光芒,這是因為其葉片內的狹窄、均勻且分佈均勻的通道有助於更有效地分散顆粒。根據新聞稿,經過幾分鐘的陽光或室內 LED 燈光照射後,這些改良後的植物能夠發光長達兩小時。
通過使用不同類型的磷光材料,研究人員成功創造出多種顏色的發光植物,包括綠色、紅色和藍色。他們甚至建造了一面由 56 盆多肉植物組成的發光植物牆,足夠亮,能夠照亮附近的物體和閱讀文本。劉淑婷提到,「每棵植物的準備大約需要 10 分鐘,成本略高於 10 元人民幣(約 $1.4),不包括人工費用。」此外,研究團隊指出,發光多肉植物的光線隨時間而減弱,目前仍在研究這些材料對植物的長期安全性。不過,這一概念有可能為步道、花園或室內裝飾提供可持續的低強度照明選擇。團隊也在探索如何將這種方法擴展到其他植物,進一步推動植物照明技術的發展。




