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La luce elettrica? Arriverà dalle piante

Due team di ricercatori hanno messo a punto sistemi sperimentali che rendono i vegetali fonti di luce. Non c'è solo uno scopo decorativo, ma anche la possibilità di diminuire il nostro impatto ambientale

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In futuro le piante di casa non serviranno solo a decorare i nostri ambienti. Le utilizzeremo infatti anche per illuminarli tramite infrastrutture che utilizzano i vegetali per fornire energia elettrica. Un gruppo di ricercatori del Mit ha lavorato per fare in modo che piante rese fosforescenti potessero essere in grado di fornire la luce che utilizziamo ogni giorno. Rispetto a esperimenti precedenti, questo ha dato risultati decisamente migliori e applicabili. In precedenza erano state utilizzate luciferasi e luciferina, un enzima e una sostanza che agisce in presenza di ossigeno, impiegate in biotecnologia per identificare i geni delle cellule. I ricercatori, che lavorano nel campo della nanobionica, si sono serviti di nanoparticelle  per aggiungere le nuove funzioni.

In particolare hanno sviluppato un metodo che permette di creare una pianta che emette luce grazie a particelle che la assorbono, la immagazzinano e la emettono gradualmente. Per far sì che venisse immagazzinata sotto forma di fotoni hanno usato un materiale che è in grado di assorbire sia la luce visibile sia quella ultravioletta e che la rilascia come un bagliore fosforescente. Si tratta del composto chiamato stronzio alluminato, che viene usato per i pigmenti decorativi fosforescenti in polvere. Viene ridotto in nanoparticelle che hanno uno spessore migliaia di volte più piccolo di un capello. Vengono poi protette con un gel di silicio e inserite negli stomi, le strutture formate da due cellule che consentono lo scambio gassoso di anidride carbonica e ossigeno fra interno ed esterno.

In questo modo ogni pianta viene dotata di un condensatore all'interno del quale i fotoni vengono conservati.
La bioluminescenza non è presente nelle piante, ma è comune negli animali. Batteri, funghi, alghe, meduse, crostacei, stelle di mare, e oltre 1.500 specie di pesci la utilizzano sia per difendersi dai predatori che per cacciare, oppure per accoppiarsi, o anche fornire informazioni.

Le piante utilizzate sono state molto comuni: basilico, crescione, tabacco, margherita e la colocasia, una ornamentale. Per caricarle è stato sufficiente esporle a una luce Led che ha permesso loro di restare luminose per un'ora circa, di cui i primi cinque minuti molto intensi e poi gradualmente in diminuzione. Le nanoparticelle possono essere ricaricate in continuazione per almeno due settimane. Durante questo processo le piante non modificano le loro funzioni, continuano a fotosintetizzare, dunque a produrre ossigeno. Alla fine dell'esperimento inoltre gli studiosi hanno potuto recuperare il 60% del materiale utilizzato. Ciò significa che si tratta di una procedura che prevede un basso spreco.

Un altro team formato da scienziati russi e inglesi ha recentemente trovato un'altra opzione per far diventare le piante fosforescenti alterando il loro Dna. Hanno inserito quattro geni provenienti da un fungo bioluminescente che converte l'acido caffeico, naturalmente presente nelle piante, in luciferina, che emette luce. Il risultato è una luce verdastra che risulta dieci volte più potente di quella prodotta inserendo direttamente geni bioluminescenti. In questo caso la parte più brillante sono i fiori, tanto che è stata considerata una tecnica che permette di creare un nuovo tipo di vegetazione decorativa.

Riuscire a creare una illuminazione che si basa su una energia chimica rinnovabile però è un'idea che ci aiuta a diminuire il nostro impatto ambientale, rendendo allo stesso tempo più belli i nostri appartamenti.