Чи можуть вуличні ліхтарі бути замінені звичайними деревами? Група тайванських вчених вважає, що використання наночастинок золота може спричининти явище люмінесценції у звичайнісінького листя, вирішуючи таким чином енергетичні та екологічні проблеми сучасних джерел освітлення.

У наш час світлодіоди широко використовуються для освітлення вулиць, як габаритні вогні автомобілів, велосипедів, оскільки вони значно ефективніші за звичайні лампи розжарювання. Проте вчені постійно знаходяться у пошуку нових, ще більш ефективних та екологічно чистих джерел освітлення. Єн Гсун Су (Yen Hsun Su) та його колеги із Академії Сініка (Academia Sinica) та Національного університету Ченг Кунга (National Cheng Kung University) у Тайвані вирішили цю проблему синтезуючи наночастинки золота, що за формою нагадують морського їжака, та вводячи їх у листя рослин, для створення біо-світлодіодів.

Хлорофіл рослин проявляє властивості біолюмінесценції під дією ультрафіолетового випромінювання із довжиною хвилі 400 нм. На відміну від нього наночастнки золота фотозбуджуються хвилями меншої довжини, випромінюючи при цьому хвилі довжиною 400 нм. Шляхом імплантації наночастинок золота у рослину під назвою Bacopa caroliniana, що широко використовується в облаштуванні акваріумів, Єн Гсун Су вдалось змусити хлорофіл випромінювати світло червоного кольору. Окрім цього йому вдалось подолати проблему нерівномірного випромінювання (мерехтіння свтла) – відому проблему наночастинок золота, оскільки вони володіють сильним резонансом поверхневого плазмону, який спричинює властивості світла на нанорівні.

«Біо-світлодіоди можуть використовуватись для освітлення доріг деревами в темний період доби. Таким чином можна зберігати енергію та поглинати вуглекислий газ, оскільки люмінесценція біо-світлодіодів спричинить процес фотосинтезу у рослин.» - каже Єн Гсун Су.

«Те, що дослідники вводять ці мініатюрні золоті морські їжаки у рослини, використовуючи фотолюмінесценцію золота для отримання біолюмінесценції хлорофілу є просто вражаючим» - коментує Крішану Рей (Krishanu Ray) експерт в області нанотехнологій та флуоресценції в Університеті штату Меріленд у США. «Правильна оптимізація та налаштування потенційно може викликати ще сильнішу біолюмінесценцію», додає він.

Дослідники погоджуються, що ефективність біолюмінесценції потребує покращення, також у майбутньому вони прагнуть застосувати ту ж методику із іншими біомолекулами рослин.