台湾台北中央研究院和台南国立成功大学的科学家将发光的海胆形状的金纳米粒子(即生物发光二极管)植入植物叶片中,未来或许可以用树叶发出的绿色荧光取代街灯的金色光芒。这种新型纳米粒子通过生物学方式发光,无需电流,还能全天候吸收大气中的二氧化碳。
苏严勋(Yen-Hsun Su)在接受《化学世界》采访时表示:“将来可以利用生物发光二极管让路旁的树在夜间发出荧光。由于生物发光二极管发光能促进叶绿体进行光合作用,因此这种方法不仅能节省能源,还能吸收二氧化碳。”这种金色海胆状纳米粒子是将叶片中通常用于吸收光的材料转化为发光材料的关键。众所周知,赋予植物绿色并促进光合作用的色素——叶绿素能吸收特定波长的光。然而在特殊环境下,例如接触紫外线时,叶绿素自身也能发光。当接触波长约400纳米的光时,叶绿素会发出红光。
然而,获取紫光并不容易,尤其是在夜晚,且发光树叶需为司机和路人提供照明。科学家需要一个紫光源,最终在金纳米粒子中找到了答案。当人眼不可见的更短波长光接触金纳米粒子时,会刺激其发出紫光。紫光撞击附近的叶绿素分子,刺激叶绿素产生红光。这项研究成果发表在《纳米级》(Nanoscale)杂志上,科学家希望用金纳米粒子处理的树木能产生足够的光,以取代用电或燃气供能的街灯。
然而,马里兰大学的科学家克里沙奴·雷指出,目前这一成果仅局限于实验对象——水生植物虎耳草。但将其推广到街道两旁的陆生植物也并非不可能。雷说:“当然可以把它们当作街灯,但要实现这个梦想,还有很长的路要走。”