未来の照明は植物になるのか?繰り返し充電でき、発光する植物が生み出される
 人工的な光でライトアップされた木々や植物はなんとも幻想的だが、近い将来、自ら光を放つ植物が町を明るく照らしてくれるかもしれない。

 米マサチューセッツ工科大学で生み出された植物は、太陽やLEDの光を蓄え、自ら明るい光を放つことができるのだ。また連続して光を充電することもできる。

 この技術を応用すれば、植物をベースにした生きた照明を作ることができるかもしれないそうだ。
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植物の組成に改変し「発光」する機能をつける研究

 研究グループのマイケル・ストラーノ教授は、「植物ベースの照明へ向けた大きな一歩です」と語る。

 ここ数年、ストラーノ教授は「植物ナノバイオニクス」に取り組んできた。植物にさまざまな粒子を組み込んで、新たな機能を獲得させる研究だ。

 その最初の成果が、2017年に発表された光る植物だ。それはクレソンに発光酵素「ルシフェラーゼ」と生物発光の源である「ルシフェリン」のナノ粒子を組み込んだもの。このホタルの光源でもある化学物質のおかげで、クレソンは数時間も光を放つことができた。

 ただし、発光クレソンの光は、文字を読むために必要な明るさの1000分の1というごく微弱なものでしかなかった。

 ストラーノ教授はこの弱点を克服すべく、更に明るくなるよう植物の組成の改変を試みていった。

 
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photo by iStock

明るさが10倍となった第二世代の発光植物が誕生

 そこで研究チームは、電気回路の一部で電気を蓄え、必要なときに放出することができる「コンデンサ」を使うことを思いついた。  光る植物の場合、「光のコンデンサ」を使えば、光子の形で光を蓄えておき、時間の経過とともに徐々に放出することができる。  研究者たちは、この「光のコンデンサ」粒子を作るための、「蛍光・燐光(phosphor)」物質を使うことにした。

 ただし光コンデンサの粒子をいきなり植物に入れると傷つけてしまうので、まずはシリカでコーティングする。

 その上で「気孔」(葉の表面にある孔)から注入。すると「葉肉」というスポンジのような層に蓄積され、光コンデンサ粒子の薄い膜が形成される。

 光コンデンサ粒子入りの植物を太陽やLEDの光で照らすと、この膜に光子が蓄積され、それから少しずつ光を放つようになる。

 実験として青色LEDを10秒照射すると、1時間発光できたとのこと。しかも、そのときの光は第1世代の10倍もの明るさだ。

 また少なくとも2週間は連続して光を充電でき、植物から蛍光体を回収して再利用することもできる。

 さらに10日間の観察では、植物はきちんと光合成を行なっており、気孔からの水分の蒸発が妨げられるようなこともなかったそうだ。
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image credit: Massachusetts Institute of Technology

様々な植物で機能

 光コンデンサ粒子は、クレソンだけでなく、バジルやタバコといったさまざまな植物で機能する。

 ハスイモでも発光することが確認されている。ゾウの耳を連想させることから(エレファント・イアー)とも呼ばれるタイに生息するハスイモは、1.5メートルを超える大きな葉が特徴で、屋外の照明として利用するにも十分な大きさがある。
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photo by iStock
 照明機器の代わりに発光植物が植えられ、街を明るく照らしてくれる。そんな未来が訪れるのかもしれない。

 この研究は 『Science Advances』(21年9月8日付)で発表された。

References:The next generation of glowing plants | MIT News | Massachusetts Institute of Technology / written by hiroching / edited by parumo

追記(2021-09-29)本文を一部訂正して再送します。
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 08:09
  • ID:YEJcR3lC0 #

こんなのが自然界で繁殖したら、また新たな環境破壊となる

2

2. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 08:17
  • ID:GUcWG2wq0 #

ライトアップも否定しないけど、闇夜月夜に映える美しさを消して欲しくはないものだ

3

3. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 08:40
  • ID:5dwK8jUh0 #

アニメではよくある形式だが現実でも再現できるとは
将来的には999みたいに列車形式の宇宙航法装置とか
ドラえもんのどこでもドアも再現できる日も・・これは無理だ

4

4. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 08:41
  • ID:kLnAgqgN0 #

人間に蓄電機能を持たせて暗いところで光るようにしたら、夜間の交通事故も減りそう

5

5. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 08:53
  • ID:JlZSIG9z0 #

時代を先取り 
光るぅ〜 光る〇芝〜♪ 走るぅ〜 走る〇芝〜♪ 〇芝・の・マーク♪

6

6. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 09:37
  • ID:ylN7Ii1K0 #

バイオテクノロジー的な文明ってスペオペ系SFじゃ一つは出てくるよね
生体宇宙船とか

7

7. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 10:06
  • ID:PhCn57LT0 #

食べたらバッテリーが回復したぞ!

8

8. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 10:13
  • ID:r1N6p9QB0 #

葉っぱが生きるエネルギーを使って光るならともかく、
葉っぱに蛍光体を注入する意味ってある?
造花に蛍光体塗るほうがマシなような気がする

9

9.

  • 2021年09月29日 10:21
  • ID:8vIiJmkn0 #
10

10. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 10:33
  • ID:WhJx1.xX0 #

わざわざ植物に注入せずに、そのまま蛍光体を使った方が良いのでは?

11

11.

  • 2021年09月29日 11:01
  • ID:ZiMutXUw0 #
12

12. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 11:50
  • ID:UKfIUWqH0 #

生物発光と蛍光マイクロコンデンサーの組み合わせかー、すごいね。
確かにこういう研究は必要だがライトアップにはどうかと思う。
24時間明るいなんてのはいらないよ。
睡眠障害、植物の生育阻害、自律神経失調、etc

いまでさえ星も見えないし、蝉が一晩中鳴いていたりする。
花鳥風月風流風雅、うつろう季節、めぐる七十二候
この国は月や季節、小さな虫さえ愛でる国じゃなかったのかな。

「むかしは四季があったんだよ」と語るようにはなりたくない。

13

13. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 12:03
  • ID:z66SONAu0 #

夜闇が必要な生物も居ると思うんだがなぁ
人間を夜目が効く様に改造する方が他に迷惑掛けなくて良いんじゃないか?

14

14. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 12:41
  • ID:8zAwNclO0 #

ツキヨタケ「光ある所には闇もまた存在する」

15

15. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 13:20
  • ID:UKfIUWqH0 #

※14
知らない人のために
ツキヨタケ:『猛毒』シイタケに似た肉厚のきのこ、やはり木に生える。
区別はシイタケの傘は円形であるのに対して半円、裂くと柄元のところに黒いしみがある。
また名前の通り、暗いところで見ると傘の裏側がぼんやり光っているので夜は区別しやすい。

山小屋で猟師が間違えてこれを食べ、夜気分が悪くなり小屋の外に出て、嘔吐するとそれがぼんやりと光っていたという。

なお光るきのこはいくつかあり、中には可食のものもあり栽培キットが販売されていた。
(ヒカリゴケモあります)

16

16. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 13:35
  • ID:vkUBVAJm0 #

人間自体が光るようになれば照明いらなくなるよね

17

17. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 14:29
  • ID:mcmx3K0x0 #

ヨコハマ買い出し紀行のあれかな

18

18. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 15:44
  • ID:lC5pAXSu0 #

遺伝子組み換えを猛反対したり
プラスチックとガソリン廃絶を
訴えたりセルフ手のひらクルクル忙しいな。

19

19. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 16:42
  • ID:CnjxHYkM0 #

文字が読みたかったら電気スタンド使えば
良いじゃない

20

20. 匿名処理班

  • 2021年09月29日 18:57
  • ID:mO5Y.v610 #

常夜灯がわりに廊下とかに設置すると丁度良さそう

21

21. 匿名処理班

  • 2021年09月30日 02:28
  • ID:7Dmt5OeJ0 #

ケムリクサみたいになりそう

22

22.

  • 2021年09月30日 12:52
  • ID:dhX0etI90 #
23

23. 匿名処理班

  • 2021年09月30日 22:25
  • ID:FPkXxGqR0 #

※5
今日、工場閉鎖したけど、その上でのレスなら非常に有終いや優秀。

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