Chinesische Wissenschaftler haben Pflanzen entwickelt, die im Dunkeln leuchten, indem sie winzige, mit Licht aufgeladene Kristalle in das Gewebe einbringen.
Die Wissenschaftler haben etwas möglich gemacht, was bisher wie Science-Fiction schien: Sie haben Pflanzen gezüchtet, die im Dunkeln leuchten, mithilfe einer speziellen Methode, die sie auf natürliche Weise „auflädt”.
Das chinesische Forscherteam wird von der Wissenschaftlerin Shuting Liu geleitet, die die Hauptautorin der Studie ist, in der leuchtende Partikel in die Blätter der Pflanzen eingebracht wurden, die dann nach und nach Licht abgaben.
„Stellen Sie sich leuchtende Bäume vor, die Straßenlaternen ersetzen“, sagte Liu über diese leuchtenden Pflanzen, die Licht in verschiedenen Farben ausstrahlen können.
Wie werden Pflanzen aufgeladen, die im Dunkeln leuchten?
Diese leuchtenden Pflanzen sind nicht genetisch verändert, wie Skeptiker vielleicht denken. Um sie zum Leuchten zu bringen, haben Wissenschaftler winzige Kristalle eingeführt, die Licht zwischen den Zellen der Blätter speichern und sich unter Sonneneinstrahlung aufladen, um dann die Energie in Form von Leuchten freizusetzen.
Um die „Welt von Avatar” zum Leben zu erwecken, stützten die Wissenschaftler ihre Forschung auf grünen Phosphor, bekannt als „mit Europium und Dysprosium legiertes Strontiumaluminium”.
Diese Kristalle wirken wie kleine Energiefallen, die Licht absorbieren und nach einiger Zeit sichtbare Photonen freisetzen, die durch mikroskopisch kleine Kanäle zwischen den Blattzellen zirkulieren.
Liu und seine Kollegen stellten fest, dass die optimale Partikelgröße etwa 6 bis 8 Mikrometer beträgt.
„Kleinere Partikel im Nanometerbereich bewegen sich leicht innerhalb der Pflanze, sind aber weniger hell“, sagt Liu. „Größere Partikel leuchten heller, können sich aber nicht weit innerhalb der Pflanze bewegen.“
Nach der Injektion „laden“ sich die Blätter auf und erhalten innerhalb weniger Minuten Licht. Wenn die externe Beleuchtung ausgeschaltet wird, beginnen die Partikel langsam zu leuchten. In Experimenten mit Sukkulenten der Gattung Echeveria („Mebina“) beobachteten die Forscher eine sichtbare Lumineszenz von bis zu zwei Stunden.
Dieser Ansatz eröffnet einen spannenden Weg zu nachhaltiger Pflanzenbeleuchtung, obwohl noch einige Probleme zu lösen sind, wie z. B. die Lebensdauer der Pflanze, die potenzielle Toxizität beim Absterben oder die Anwendung der Methode auf nicht-sukkulente Pflanzen.
