La nuova ricerca finanziata dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti potrebbe produrre piante in grado di fornire abbastanza luce da sostituire i lampioni stradali. Ciò potrebbe portare a notevoli risparmi energetici dato che attualmente l’illuminazione rappresenta circa il 20% del consumo energetico mondiale.
Gli scienziati del MIT, University of California Riverside e University of California Berkley, in un articolo pubblicato sulla rivista Nano Letters, descrivono il loro processo di utilizzo della nanotecnologia per fornire alle foglie un enzima presente nelle lucciole in modo da far emettere luce alle piante (vedi video).
Finora, i ricercatori sono riusciti a produrre cavoli, rucola, spinaci e crescione che possono brillare per quasi quattro ore. Michael Strano professore d’ingegneria chimica al MIT, autore senior dello studio afferma:
«L’idea è di creare una pianta che funzioni come una lampada da scrivania senza necessità di collegarla alla presa elettrica. La luce è alimentata dal metabolismo energetico della stessa pianta».
Gli scienziati del MIT hanno usato tre molecole separate, le hanno collocate in diversi vettori di nanoparticelle per distribuirle alla parte appropriata della pianta. La reazione che produce la luce richiede un enzima chiamato luciferasi (si trova nelle lucciole) agisce su una molecola chiamata liciferina. Un’altra molecola chiamata coenzima A, aiuta il processo rimuovendo un sottoprodotto di reazione.
Il metodo per produrre la reazione chimica è più efficiente e meno laborioso rispetto ai precedenti tentativi di progettare piante luminose basate sull’ingegneria genetica, richiede semplicemente l’immersione delle foglie in un liquido, quindi può essere applicato a vari tipi di piante. In futuro ciò permetterà di sostituire i lampioni con alberi luminosi o poter trasformare rapidamente una pianta d’appartamento come l’Anthurium in una lampada da scrivania.
Non è la prima volta che il MIT sta sperimentando con le piante, come dice Michael Strano:
«Le piante possono autoripararsi, hanno la propria energia e sono già adattate all’ambiente esterno, il che le rende perfette per la sperimentazione della nanobionica. In passato il nostro laboratorio ha progettato piante in grado di rilevare esplosivi e monitorare le condizioni di siccità.
La luce emessa dalle piante al momento è circa un millesimo del livello richiesto per la lettura, siamo impazienti di ottimizzare ulteriormente la nostra tecnologia, si spera per le versioni future di rendere la luce molto più luminosa e di sviluppare anche un modo per irrorare le nanoparticelle sulle foglie delle piante.
L’obiettivo è di compiere un trattamento quando la pianta è una piantina o una pianta matura, e farlo durare per tutta la vita della pianta. Il nostro lavoro molto seriamente apre la porta ai lampioni vegetali, non è altro che alberi trattati, può fornire l’illuminazione indiretta intorno alle case.
Introducendo una quarta molecola, un’altra caratteristica che abbiamo già dimostrato è lo spegnimento della luce, ciò potrebbe eventualmente creare piante che possono spegnere la loro luce in risposta a uno stimolo esterno come la luce solare».