Crean una planta emisora de luz que puede cargarse con un LED utilizando nanopartículas especializadas

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Ingenieros del MIT (Massachusetts Institute of Technology) han creado una planta emisora de luz que puede cargarse con un LED, utilizando nanopartículas especializadas incrustadas en las hojas.

Después de 10 segundos de carga, las plantas brillan intensamente durante varios minutos y se pueden recargar repetidamente. Estas plantas pueden producir luz 10 veces más brillante que la primera generación de plantas brillantes que informó el grupo de investigación en 2017.

«Queríamos crear una planta emisora de luz con partículas que absorbieran la luz, almacenaran parte de ella y la emitieran gradualmente», dice en un comunicado Michael Strano, profesor de ingeniería química de Carbon P. Dubbs en el MIT y autor principal de la nueva estudio. «Este es un gran paso hacia la iluminación basada en plantas».

«Crear luz ambiental con la energía química renovable de plantas vivas es una idea audaz», dice Sheila Kennedy, profesora de arquitectura en el MIT y autora del artículo que ha trabajado con el grupo de Strano sobre iluminación basada en plantas. «Representa un cambio fundamental en la forma en que pensamos sobre las plantas vivas y la energía eléctrica para la iluminación».

Las partículas también pueden impulsar la producción de luz de cualquier otro tipo de planta emisora de luz, incluidas las que el laboratorio de Strano desarrolló originalmente. Esas plantas usan nanopartículas que contienen la enzima luciferasa, que se encuentra en las luciérnagas, para producir luz. La capacidad de mezclar y combinar nanopartículas funcionales insertadas en una planta viva para producir nuevas propiedades funcionales es un ejemplo del campo emergente de la «nanobiónica vegetal».

El avance se presenta en Science Advances.

El laboratorio de Strano ha estado trabajando durante varios años en el nuevo campo de la nanobiónica de plantas, que tiene como objetivo dar a las plantas características novedosas incrustándolas con diferentes tipos de nanopartículas. Su primera generación de plantas emisoras de luz contenía nanopartículas que transportan luciferasa y luciferina, que trabajan juntas para darles su brillo a las luciérnagas. Usando estas partículas, los investigadores generaron plantas de berros que podían emitir una luz tenue, aproximadamente una milésima de la cantidad necesaria para leer, durante unas pocas horas.

En el nuevo estudio, Strano y sus colegas querían crear componentes que pudieran extender la duración de la luz y hacerla más brillante. Se les ocurrió la idea de usar un condensador, que es parte de un circuito eléctrico que puede almacenar electricidad y liberarla cuando sea necesario. En el caso de las plantas que brillan intensamente, se puede utilizar un condensador de luz para almacenar luz en forma de fotones y luego liberarla gradualmente con el tiempo.

Para crear su «condensador de luz», los investigadores decidieron utilizar un tipo de material conocido como fósforo. Estos materiales pueden absorber luz visible o ultravioleta y luego liberarla lentamente como un resplandor fosforescente. Los investigadores utilizaron un compuesto llamado aluminato de estroncio, que se puede formar en nanopartículas, como fósforo. Antes de incrustarlos en las plantas, los investigadores recubrieron las partículas con sílice, que protege a la planta de daños.