光る藻類は未来の電球に電力を供給する可能性がある
生物発光は自然界のどこにでも存在しますが、その最大の光のショーは水中で行われます。海洋の最も深い領域では、すべての生き物の最大 90 パーセントが、細胞の化学反応を通じて少なくともある程度の発光能力を持っている可能性があります。ただし、幻想的な展示はこれらの深くて暗い水域に限定されません。生物発光藻類の涼しげな青い輝き ピロシスティス・ルヌラ 他の生物が見ることができるように、波の上に時々見えます。
それでも、これらの輝きを肉眼で見つけるのは困難です。 P.ルヌラ 撹拌すると一度に数ミリ秒だけ光ります。しかし、藻類の特定の化学スイッチがオンになった場合、これらのライトは仮説上、さらに長く点灯し続ける可能性があります。可能性は無限大です。突然、無害な生物が、人工的な光を生成するために使用される環境に有害な化学物質に取って代わり、さらには照明用の電気の使用量を削減することさえできるでしょう。
「このプロジェクトはムーンショットのアイデアだった」とコロラド大学ボルダー校の土木技術者ウィル・スルバー氏は最近のプロフィールで述べた。 「電気を使わず、生物学を使って光を生み出す世界を作ることに興味がありました。」
以前の研究に基づいて、Srubar らは評価した P.ルヌラ塩基性および酸性化合物に対する生物発光反応。彼らは、pH 4 の酸性化合物 (トマトジュースに似たもの) と、pH 10 のより塩基性の化合物 (ハンドソープに似たもの) をテストしました。
その結果が雑誌に掲載されました 科学の進歩藻類はより明るく、より持続可能な未来の一部となる可能性があることを示唆しています。どちらの場合も、 P.ルヌラ 光り始めた。酸性の暴露により藻類は 25 分間明るく輝きましたが、塩基性化合物ではより短く、より拡散した輝きが生じました。
「ライトを長時間点灯できる適切な化学刺激剤を見つけたときは、非常に刺激的な瞬間でした」とエンジニアで研究共著者のジュリア・ブラキ氏は語った。 「発光を維持する方法を発見したのはこれが初めてです。」
チームはそこからさらに前進しました。エンジニアたちは、この藻類を、天然に存在する 3D プリントされたハイドロゲルから作られたさまざまな形状の物体に組み込みました。酸や塩基の溶液は致死性ではないため P.ルヌラ生物は常に発光しながら数週間生存した。 4 週間後、酸処理されたサンプルはまだ光沢の 75% を保持していました。
チームによれば、さまざまな用途があるという。 P.ルヌラ。自律型ロボットや宇宙探査機器さえも、藻類によって照らされるバッテリー不要の光を生成できる可能性があります。藻類が他の化学物質に反応するのであれば、水質や毒性を検査するツールとして期待できるかもしれない。また、光合成藻類は炭素を生成せず、炭素を食べてしまいます。
「従来は空間を照らすために炭素を放出していましたが、私たちは光を生成しながら炭素を貯蔵しています」とスルバー氏は語った。 「この発見は、他の生きた光材料やデバイスの工学への道を本当に切り開きます。」
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