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發(fā)光植物可以取代燈泡嗎?
人與植物之間的聯(lián)系長期以來一直是科學(xué)興趣的主題。最近的研究發(fā)現(xiàn)了積極的影響。
例如,在俄亥俄州揚(yáng)斯敦進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),該市的綠色地區(qū)犯罪率較低。在另一個(gè),員工被證明是15%的生產(chǎn)力時(shí),他們的工作場所疏分別裝飾用的盆栽植物。
麻省理工學(xué)院(麻省理工學(xué)院)的工程師們更進(jìn)一步 - 修補(bǔ)植物的實(shí)際構(gòu)成,以使他們能夠執(zhí)行各種各樣的,甚至是古怪的功能。
這些植物包括印在葉子上的傳感器,以顯示它們?nèi)彼臅r(shí)間;一個(gè)可以記錄和傳輸其周圍環(huán)境的3D圖像;甚至是一種能夠檢測地下水中爆炸物所用化學(xué)物質(zhì)的植物
麻省理工學(xué)院的研究人員設(shè)計(jì)了一種比鋼強(qiáng)10倍的新材料。滾動(dòng)瀏覽圖庫,查看非凡材料的其他示例。圖片來源:melanie gonick /麻省理工學(xué)院
這些原型屬于麻省理工學(xué)院斯特拉諾研究小組設(shè)計(jì)的“植物納米生物學(xué)”的新生學(xué)科,這是一個(gè)研究領(lǐng)域和術(shù)語。
這個(gè)術(shù)語結(jié)合了兩個(gè)概念 - “仿生”,意思是賦予生物一種人造能力(如仿生手臂),“納米”指的是小于100納米的粒子,可以用來灌輸生物。新的能力。
麻省理工學(xué)院化學(xué)工程教授邁克??爾斯特拉諾在電話采訪中解釋說:“我們正在考慮如何設(shè)計(jì)工廠來取代我們每天遇到的設(shè)備的功能。”
“我們用塑料和電路板制造的東西 - 我們可以用活植物代替嗎?”
葉子發(fā)光
他最近的一個(gè)項(xiàng)目是使用羽衣甘藍(lán),豆瓣菜,火箭和菠菜讓植物發(fā)光。通過將納米顆粒嵌入水田芥葉中,斯特拉諾的研究小組發(fā)現(xiàn)它們可以在三個(gè)半小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生微弱的光
麻省理工學(xué)院的工程師在他們的實(shí)驗(yàn)中使用羽衣甘藍(lán)(如圖),豆瓣菜,火箭和菠菜來使植物發(fā)光。圖片來源:PAUL J. RICHARDS / AFP / AFP / Getty Images
數(shù)字技術(shù)如何影響設(shè)計(jì)世界
在該研究中,首先將葉子浸入納米顆粒溶液中然后暴露于高壓下,這導(dǎo)致顆粒通過稱為氣孔的孔進(jìn)入葉子。
一旦進(jìn)入,納米粒子釋放出熒光素,一種發(fā)光化合物和熒光素酶,熒光素酶是一種對熒光素有效的酶,可使其發(fā)光。通過這種方式,光由植物本身的新陳代謝提供動(dòng)力。
斯特拉諾說:“植物從太陽中獲取能量并將其作為糖儲(chǔ)存在植物中。”“我們正在做的是將一些儲(chǔ)存的化學(xué)能量轉(zhuǎn)移到照明中。”
減少能源消耗
光,大約是所需數(shù)量的千分之一,只是一個(gè)開始。斯特拉諾說,這項(xiàng)技術(shù)有朝一日可用于照亮室內(nèi)空間甚至將樹木變成自供電的路燈。
果凍宮殿和牛糞花瓶:來自奇異材料的酷炫設(shè)計(jì)
在未來,該實(shí)驗(yàn)室希望開發(fā)一種技術(shù),該技術(shù)可以一次性處理噴灑在植物葉子或樹苗上,可以延長植物的壽命。工程師們也在努力開發(fā)一種開關(guān)“開關(guān)”,當(dāng)暴露在白晝時(shí),發(fā)光會(huì)變暗。
有朝一日,發(fā)光植物可以用來照亮室內(nèi)。
照明約占總發(fā)電量的7%左右消耗在美國。由于照明通常遠(yuǎn)離電源 - 例如從發(fā)電廠到遠(yuǎn)程公路上的路燈的距離 - 在傳輸過程中會(huì)損失大量能量。發(fā)光植物可以減少這個(gè)距離,因此有助于節(jié)省能源。
但斯特拉諾說,主要?jiǎng)訖C(jī)并不是一次性拯救地球上的一片被照亮的葉子,而是美學(xué)。“我想首先制作它們,因?yàn)樗鼈兒芷痢?rdquo;
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