Naukowcy ze Stanów Zjednoczonych wykorzystali niebieską poświatę emitowaną przez morskie gatunki alg do stworzenia struktur wytwarzających światło. Przy pomocy prostych roztworów chemicznych badaczom udało się „zmusić” organizmy do świecenia przez określony czas. Odkrycie otwiera drogę dla nowych technologii, w których światło będzie wytwarzane bez udziału elektryczności.
- Amerykańscy naukowcy stworzyli materiały świecące bez prądu. Wykorzystali do tego jednokomórkowe algi, które emitują niebieskie światło.
- Organizmy osadzono w hydrożelu i uformowano przy pomocy druku 3D. Tak przygotowane struktury zachowały żywotność przez wiele tygodni.
- Badacze chcą wykorzystać ten potencjał w robotyce.
Asteroida może skrócić lot na Marsa. Naukowcy odkryli kosmiczny „skrót”
Szeroka gama zwierząt, od świetlików po żabnicokształtne, a nawet niektóre grzyby, wytwarza własne światło. Do bioluminescencji zdolnych jest aż 90 proc. stworzeń w głębokim oceanie.
Światło bez prądu
W najnowszym badaniu opublikowanym w „Science Advances”, naukowcy z University of Colorado Boulder przyjrzeli się algom Pyrocystis lunula. To bioluminescencyjny organizm jednokomórkowy, który czasami emituje krótkie błyski niebieskiego światła. Glony te znane są z migotliwej poświaty widocznej czasem w oceanicznych falach, gdy rozbijają się one o brzeg.
Błyski te trwają jednak jedynie milisekundy. Naukowcy postanowili sprawdzić, czy algi mogłyby emitować światło przez dłuższy czas. Poprzednie badania sugerowały, że wystawienie na działanie różnych związków chemicznych mogłoby aktywować reakcję bioluminescencyjną P. lunula.
– Byliśmy ciekawi, czy moglibyśmy stworzyć świat, w którym nie używamy elektryczności, lecz raczej biologii do produkcji światła – powiedział Wil Srubar, jeden z autorów najnowszej analizy.
Najwyższa góra świata ukrywa się pod wodą. Ma ponad 10 tys. metrów
Algi wystawiono na działanie roztworu o odczynie kwaśnym o pH 4 oraz roztworu zasadowego o pH 10.
Co się okazało? Naukowcy odkryli, że oba środowiska mogą wywołać produkcję światła u P. lunula. W warunkach kwaśnych algi mogły pozostawać rozświetlone nawet przez 25 minut, przy czym światło wydawało się jasne i skoncentrowane. W warunkach zasadowych blask był bardziej rozproszony i krótkotrwały.
– Po raz pierwszy wymyśliliśmy, jak podtrzymać bioluminescencję – podsumowała Giulia Brachi, główna autorka badania.
Światło z alg zamiast żarówki?
Aby zamienić świecące algi w użyteczne materiały, naukowcy osadzili je w hydrożelu pochodzenia naturalnego. Następnie użyli druku 3D, aby uformować materiał w struktury i kształty.
Wewnątrz tych wydrukowanych struktur algi pozostały żywe przez tygodnie. Warunki kwaśne sprawdziły się najlepiej, a P. lunula zachowały 75 proc. swojej jasności nawet po czterech tygodniach.
Jak zauważają naukowcy, najnowsze odkrycie może mieć szerokie zastosowanie. Żywe materiały mogłyby pewnego dnia pomóc oświetlać autonomiczne roboty do eksploracji głębin morskich lub kosmosu bez potrzeby używania baterii.