Ingenieure schaffen leuchtende Pflanzen – Straßenbeleuchtung?
Pflanzen, die Licht ausstrahlen, sollen Prof. Michael Streno vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) zufolge herkömmliche Decken-, Steh- und Wandlampen ablösen. Strenos Forschergruppe hat leuchtende Nanopartikel in die Blätter der Echten Brunnenkresse eingebaut. Die Blätter des ersten Modells spendeten vier Stunden lang genügend Licht zum Lesen eines Buches. Laut Strano sind in naher Zukunft Pflanzen möglich, die einen ganzen Tag lang einen Arbeitsplatz erhellen oder gar leuchtende Bäume als Straßenlaternen.
Indem sie spezielle Nanopartikel in die Blätter einer Brunnenkresse einbetten, veranlassten die MIT-Ingenieure die Pflanzen, fast vier Stunden lang schwaches Licht abzugeben. Sie glauben, dass solche Anlagen mit weiteren Optimierungen eines Tages hell genug sein werden, um einen Arbeitsplatz zu beleuchten.
Brunnenkresse mit leuchtenden Blättern zum Lesen von Büchern – Foto © web.mit.edu
Das Licht wird letztlich durch den Energiestoffwechsel der Pflanze selbst erzeugt“, sagt Strano, der Carbon P. Dubbs Professor für Chemical Engineering am MIT und Seniorautor einer Studie in Nano Letters (MIT Postdoc Seon-Yeong Kwak: „A Nanobionic Light-Emitting Plant“). Diese Technologie könnte auch genutzt werden, um Innenbeleuchtungen mit geringer Intensität zu liefern oder um Bäume in autarke Straßenlaternen zu verwandeln, sagen die Forscher.
Nanobionische Pflanzen
Die Pflanzen-Nanobionik, ein neues Forschungsgebiet des Strano-Labors, hat zum Ziel, Pflanzen durch die Einbettung in verschiedene Arten von Nanopartikeln neue Eigenschaften zu verleihen. Ziel der Gruppe ist es, Anlagen zu konstruieren, die viele Funktionen übernehmen, die heute von elektrischen Geräten übernommen werden. Die Forscher haben zuvor Pflanzen entwickelt, die Sprengstoffe erkennen und diese Informationen an ein Smartphone weitergeben können, sowie Pflanzen, die Dürrezustände überwachen können.
Ziel der Pflanzen-Nanobionik ist es, Pflanzen durch die Integration spezieller Nanopartikel neue Fähigkeiten zu vermitteln. Gemeinsam mit seinem MIT-Team hat Strano bereits ein kombiniertes Sensor- und Funksystem für Pflanzen entwickelt, die deren Wasserbedarf messen und vor drohendem Verdursten warnen. Ein anderes Projekt ist eine Spinatpflanze, die Sprengstoff detektiert.
Pflanzen sollen künftig zahlreiche Funktionen übernehmen, für die derzeit noch elektrische Geräte eingesetzt werden müssen. Licht spendende Pflanzen sind da ein lohnendes Ziel. Stolze 20 Prozent des Stroms, der weltweit verbraucht wird, wird für die Beleuchtung verbraucht. „Pflanzen können Schäden selbst heilen, sie erzeugen ihre eigene Energie und sind bereits an die Umwelt angepasst“, schwärmt Strano. Technische Geräte müssen dagegen mit Strom versorgt werden. Technische Defekte machen sie unbrauchbar oder eine Reparatur nötig. Außerdem müssen sie gegen Witterungseinflüsse geschützt werden.
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