Светящиеся организмы в природе не редкость — от грибов, излучающих мягкий зеленый свет, до планктона, переливающегося синими искрами. Теперь китайские ученые принесли это свечение в мир комнатных растений, создав суккуленты, которые светятся в темноте и заряжаются от обычного солнечного света.
Светящиеся растения могут заменить электричество для домашнего освещения
Исследователи из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета разработали инновационный метод создания светящихся комнатных растений. Ученые ввели в суккуленты специальные фосфорные частицы, которые накапливают солнечный свет и излучают его в темноте.
Суккуленты светятся красными, зелеными, синими и другими оттенками после того, как в них добавлены частицы люминофора, поглощающие и медленно испускающие свет. Matter (2025). DOI: 10.1016/j.matt.2025.102370
Суккуленты — это растения, которые накапливают воду в своих толстых, мясистых листьях, стеблях или корнях для выживания в засушливых условиях. Они отличаются способностью долго обходиться без полива благодаря запасам влаги в тканях. К популярным суккулентам относятся алоэ вера, каланхоэ и различные виды кактусов. Оказалось, что их листья пронизанные каналами, замечательно подходят для проникновения частиц люминофора.
В журнале Matter исследователи описали метод создания светящихся растений. Ученые ввели светоизлучающие соединения в листья растений, и они засияли разными цветами. Ученые отмечают, что по яркости растения конкурируют с небольшими ночными светильниками. Простой и недорогой метод может заложить основу для систем освещения на основе растений.
Живой свет
Графическая схема исследования.
Подобные растения создавали с помощью генной инженерии, но свечение было слабым и обычно доступным только в зеленом цвете. Методы были сложными и дорогостоящими. Вместо того, чтобы заставлять клетки светиться, команда использовала частицы соединений фосфора, похожие на те, что используются в светящихся игрушках.
Чтобы частицы могли перемещаться через ткани листьев, исследователи должны были подобрать правильный размер: около 7 микрометров, примерно равный ширине красной кровяной клетке. «Частицы меньшего размера легко перемещаются внутри растения, но светятся тускло. Более крупные частицы светятся ярче, но не могут далеко проникать внутрь растения», — объясняет первый автор исследования Шутин Лю.
Команда ввела частицы в несколько видов растений, но только суккуленты производили сильное свечение благодаря равномерно распределенным каналам внутри листа, которые помогали эффективному и равномерномерному проникновению частиц. После нескольких минут воздействия солнечного света или комнатного LED-освещения модифицированные растения светились до двух часов.
Равномерный перенос частиц люминофора в растениях с различной морфологией
Используя различные типы фосфоров, исследователи создали растения, которые светятся разными цветами, включая зеленый, красный и синий. Они даже построили светящуюся растительную стену из 56 суккулентов, достаточно яркую, чтобы можно было читать при ее свете. Концепция может предложить устойчивую альтернативу для освещения дорожек, садов или внутреннего декора.
«Представьте мир Аватара, где светящиеся растения освещают целую экосистему. Мы хотели сделать это видение возможным, используя материалы, с которыми мы уже работаем в лаборатории. Представьте себе светящиеся деревья, заменяющие уличные фонари», — говорит Шутин Лю.