Созданы светящиеся суккуленты, которые заряжаются от солнца

Суккуленты светятся оттенками красного, зеленого, синего и других цветов после внедрения частиц фосфора послесвечения, которые поглощают и медленно высвобождают свет. Автор: Matter (2025). DOI: 10.1016/j.matt.2025.102370

От грибов, излучающих мягкое зеленое свечение, до планктона, мерцающего искрящимся синим светом, светящиеся растения не новы для природы. Теперь ученые приносят этот свет в комнатные растения.

Как сообщается в журнале Matter, исследователи создали светящиеся в темноте суккуленты, которые заряжаются на солнечном свету. Введенные со светоизлучающими соединениями растения могут светиться различными цветами и в самой яркой фазе соперничать с небольшим ночником. Этот простой и недорогой метод может помочь заложить основу для устойчивых растительных систем освещения.

«Представьте мир Аватара, где светящиеся растения освещают целую экосистему», — говорит первый автор Шутин Лю из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета. «Мы хотели сделать это видение возможным, используя материалы, с которыми уже работаем в лаборатории. Представьте себе светящиеся деревья, заменяющие уличные фонари».

Светящаяся зелень — не новая идея. В прошлых исследованиях создавали подобные растения с помощью генной инженерии. Но свечение часто было слабым и обычно доступным только в зеленом цвете. Методы также были сложными и дорогостоящими.

Вместо того чтобы заставлять клетки светиться с помощью генетической модификации, команда использовала частицы фосфора послесвечения — материалы, аналогичные тем, что используются в светящихся в темноте игрушках. Эти соединения поглощают свет и медленно высвобождают его со временем.

Чтобы частицы могли перемещаться по тканям листа, исследователям пришлось точно подобрать размер: около 7 микрометров, что примерно соответствует ширине красной кровяной клетки.

«Меньшие, наноразмерные частицы легко перемещаются внутри растения, но светятся тусклее», — объясняет Лю. «Более крупные частицы светились ярче, но не могли далеко продвинуться внутри растения».

Затем команда ввела частицы в несколько видов растений, включая суккуленты и несуккуленты, такие как золотой потос и бок-чой. Но только суккуленты производили сильное свечение благодаря узким, однородным и равномерно распределенным каналам внутри листа, которые помогали более эффективно рассеивать частицы. После нескольких минут воздействия солнечного света или света комнатных светодиодов модифицированные растения светились до двух часов.

«Это было действительно неожиданно», — говорит Лю, отмечая, что изначально она думала, что лучше проявят себя растения с воздушной структурой тканей. «Частицы диффундировали за считанные секунды, и весь лист суккулента светился».

Используя различные типы фосфоров, исследователи создали растения, которые светятся разными цветами, включая зеленый, красный и синий. Они даже построили светящуюся растительную стену из 56 суккулентов, достаточно яркую, чтобы освещать близлежащие объекты и читать тексты.

«Подготовка каждого растения занимает около 10 минут и стоит чуть более 10 юаней (~100 рублей), без учета труда», — говорит Лю.

Свет светящихся суккулентов со временем тускнеет, и команда все еще изучает долгосрочную безопасность материалов для растений. Тем не менее, эта концепция может предложить устойчивую альтернативу для низкоинтенсивного освещения дорожек, садов или интерьеров. Команда также исследует, как этот метод можно применить для освещения растений помимо суккулентов.

«Мне просто невероятно, что полностью созданный человеком материал микроскопического масштаба может так бесшовно объединиться с естественной структурой растения», — делится Лю. «То, как они интегрируются, почти волшебно. Это создает особый вид функциональности».

Больше информации: Sunlight-powered multicolor and uniform luminescence in material-engineered living plants, Matter (2025). DOI: 10.1016/j.matt.2025.102370

Источник: Cell Press