Tudósok világító fát hoztak létre biolumineszcens gombával

Egy úttörő fejlesztés során tudósok sikeresen ötvözték a természetes anyagokat, hogy világító fát hozzanak létre, jelentős előrelépést érve ...

Egy úttörő fejlesztés során tudósok sikeresen ötvözték a természetes anyagokat, hogy világító fát hozzanak létre, jelentős előrelépést érve el a fenntartható anyagtudomány terén.

Az Empa Cellulóz és Faanyagok laboratóriumának kutatói St. Gallenben a balsafát biolumineszcens D. tabescens gombával kombinálták, és élénk zöld fényt értek el. Ez az innováció nemcsak egy új biohibrid anyagot mutat be, hanem hangsúlyozza annak lehetőségét is, hogy társadalmi és környezeti kihívásokra kínáljon megoldásokat. (1)

Az anyagtudomány új határa

Az élő és élettelen anyagok fúziója a "intelligens" anyagok iránti növekvő igényt tükrözi, amelyek képesek alkalmazkodni, önmagukat regenerálni és reagálni a környezeti változásokra. A kutatócsoport fenntartható fényforrásként képzeli el ezt a hibrid világító fát, amely bizonyos alkalmazásokban helyettesítheti a hagyományos, villamos energiát igénylő világítást.

Ez az erőfeszítés része egy szélesebb célkitűzésnek, amely többfunkciós anyagok fejlesztését célozza, hogy megoldást nyújtson a mai energiafogyasztási és városi fényszennyezési problémákra.

A világító fa tudománya

A biolumineszcens fa létrehozásához vezető út jelentős kísérletezéssel járt. Francis Schwarze projektvezető felfedezte, hogy a mézgomba kivételes luciferin-termelő, amely a "tündértűz" néven ismert ragyogásért felelős. A balsafa bizonyult a legjobb választásnak az alacsony sűrűsége miatt, ami jobb gombaintegrációt tesz lehetővé.

Bár a biolumineszcencia természetes jelenség, amelyet Arisztotelész már 2400 éve dokumentált, ennek az effektusnak a fában való elérése bonyolult feladat maradt. A fa nedvességtartalma, az oxigénszint és a megfelelő gombafaj kiválasztása kulcsszerepet játszik a kívánt ragyogás biztosításában.

A világító fa előállításához a kutatók három hónapig áztatták a balsa blokkot, hogy elérjék a specifikus nedvességtartalmat (700–1200%). Ez a felkészítés lehetővé tette, hogy a gomba a fában virágozzon. Az inkubációs időszak alatt a fa a súlyának nyolcszorosát szívta fel vízből. Amikor levegővel érintkezett, a gombás kölcsönhatás kémiai reakciót váltott ki, amely a kávésavat is magában foglalta, és körülbelül 10 óra alatt maximális zöld fényt eredményezett, ami lenyűgöző 10 napig tartott.

Lehetséges alkalmazások és kihívások

Ez az innováció forradalmasíthatja a világítástechnológiai elképzeléseinket. Képzeljünk el egy világot, ahol a világító fa helyettesíti a hagyományos lámpákat, villamosenergia-mentes, alacsony energiaigényű fényforrást biztosítva. Az ilyen technológia jelentősen csökkentheti a fényszennyezést a városi területeken, és környezetbarát alternatívákat kínálhat otthonok és nyilvános terek számára.

Kihívások azonban továbbra is vannak. Az aktuális biolumineszcens hatás intenzitását és időtartamát tovább kell fejleszteni, hogy az anyag széles körben használható legyen. A kutatók az előállítási folyamat finomhangolására összpontosítanak, beleértve az optimális fafajok és környezeti feltételek kiválasztását a ragyogási hatás meghosszabbítása érdekében.

Egy fenntartható jövő felé

A biolumineszcens fa fejlesztése rávilágít a biohibrid anyagok átalakító lehetőségeire a környezeti és társadalmi kihívások kezelésében. Bár további kutatásokra van szükség, ez az innováció bepillantást enged egy olyan jövőbe, ahol a fenntartható anyagok a hagyományos technológiákat helyettesíthetik. A világító fa egy nap megvilágíthatja otthonainkat és városainkat, egyesítve a természet szépségét a csúcstechnológiával. (2)

(1) - https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002
(2) - https://interestingengineering.com/science/