นักวิทยาศาสตร์จีนสร้างพืชอวบน้ำเรืองแสงชาร์จไฟด้วยแสงแดด เปิดทางสู่แสงสว่างยั่งยืนในอนาคต

อนุภาคฟอสเฟอร์ “afterglow” คืออะไร ?

อนุภาคฟอสเฟอร์ “afterglow” คือ วัสดุเรืองแสงที่สามารถดูดซับพลังงานจากแสงแดดหรือแสงไฟ แล้วค่อย ๆ ปล่อยพลังงานออกมาในรูปของแสงที่ตามนุษย์มองเห็นได้ แม้ว่าอยู่ในความมืด 

กระบวนการนี้เรียกว่า “afterglow effect” หรือการเรืองแสงต่อเนื่อง ซึ่งสามารถกำหนดสีของแสงได้ตามชนิดของสารประกอบฟอสเฟอร์ (Phosphor compounds) เช่น สีเขียว น้ำเงิน แดง หรือม่วง

สำหรับสารฟอสเฟอร์ (Phosphor compounds) เป็นสารเคมีที่สามารถดูดซับพลังงานจากแหล่งกำเนิดแสง เช่น แสงอาทิตย์ แสง LED หรือรังสีอัลตราไวโอเลต แล้วค่อย ๆ ปล่อยพลังงานนั้นออกมาในรูปของแสงที่ตามนุษย์มองเห็นได้ โดยแสงที่ปล่อยออกมาจะขึ้นอยู่กับชนิดของธาตุหรือสารผสมในฟอสเฟอร์นั้น ๆ

พืชที่เปล่งแสงเหมือนโคมไฟ

จากผลการทดลอง พืชอวบน้ำชนิด Echeveria "Mebina" สามารถเรืองแสงได้นานสูงสุดถึง 2 ชั่วโมง โดยเฉพาะอนุภาคสีเขียวที่ให้แสงนานที่สุด ระดับความสว่างที่ได้เทียบได้กับโคมไฟกลางคืนขนาดเล็ก และเพียงพอที่จะมองเห็นสิ่งของหรืออ่านข้อความในที่มืด 

นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังได้ทดลองสร้าง กำแพงต้นไม้เรืองแสงจากพืชอวบน้ำ 56 ต้น ซึ่งสามารถส่องสว่างให้เห็นชัดเจน เช่นเดียวกัน

ก้าวข้ามข้อจำกัดเดิม

ก่อนหน้านี้ นักวิจัยเคยใช้ทั้งพันธุวิศวกรรมและวิศวกรรมวัสดุเพื่อสร้างพืชเรืองแสง แต่ได้เพียงแสงสีเขียวจาง ๆ ที่คงอยู่ไม่นาน การทดลองครั้งใหม่นี้แก้ปัญหาด้วยการใช้อณูฟอสเฟอร์ขนาดไมครอน ซึ่งใหญ่พอที่จะปลดปล่อยแสงสว่างชัดเจน แต่ก็ยังสามารถแพร่กระจายไปทั่วเนื้อเยื่อพืชได้อย่างอิสระ

การใช้งานจริงได้ในอนาคต

แม้อนุภาคดังกล่าวใช้ได้เฉพาะกับพืชอวบน้ำ เนื่องจากมีช่องว่างระหว่างเซลล์มากกว่าพืชชนิดอื่น แต่ผลลัพธ์ครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญ นักวิจัยมองว่าเทคนิคนี้สามารถต่อยอดสู่การสร้าง ระบบไฟส่องสว่างที่ใช้พืชเป็นตัวให้แสง แทนหลอดไฟแบบดั้งเดิม เป็นทางเลือกที่ประหยัดพลังงานและลดการปล่อยคาร์บอน

ซูถิง หลิว (Shuting Liu) กล่าวทิ้งท้ายว่า “ลองจินตนาการถึงต้นไม้ที่เรืองแสงแทนไฟถนนสิคะ อนุภาคเล็ก ๆ ที่เราสร้างขึ้นสามารถผสานเข้ากับโครงสร้างธรรมชาติของพืชได้อย่างน่าอัศจรรย์จริง ๆ”

งานวิจัยนี้ได้รับการเผยแพร่ในวารสาร Matter เมื่อวันที่ 27 สิงหาคมที่ผ่านมา และถูกมองว่าอาจเป็นจุดเริ่มต้นของนวัตกรรมไฟจากธรรมชาติที่ทั้งสวยงามและใช้งานได้จริงในชีวิตประจำวัน