کاکتوسهای درخشان: گیاهان شبتابی که آیندهی روشنایی را نوید میدهند
آیا به دنبال گیاهان آپارتمانی منحصر به فرد و جذاب هستید که علاوه بر زیبایی، بتوانند نورپردازی محیط شما را نیز متحول کنند؟ کاکتوسهای شبتاب، نوآوری جدیدی در دنیای گیاهان هستند که با تزریق ذرات فسفر کوچک، به چراغهای شب شارژشوندهی خانگی تبدیل شدهاند. این مقاله به بررسی این فناوری جدید، چگونگی تولید این گیاهان شگفتانگیز و آیندهی احتمالی آن میپردازد.
کاکتوسهای درخشان: چگونه ساخته میشوند؟
دانشجویان دانشگاه شاید به زودی جایگزینی جذابتر از پوسترهای نور سیاه برای روشن کردن اتاقهای خوابگاه خود پیدا کنند. محققان با تزریق مواد مشابه مواد موجود در پوسترهای نور سیاه به گیاهان ساکولنت، گیاهان شبتابی خلق کردهاند. این گیاهان گوشتی به اندازه یک چراغ شب میدرخشند و میتوان آنها را در طیف گستردهای از رنگها تولید کرد – دستاوردی بیسابقه در زمینه گیاهان آپارتمانی شبتاب، به گفتهی تیم تحقیقاتی.
این تحقیق توسط شیوجی ژانگ، متخصص علم مواد در دانشگاه کشاورزی جنوب چین در گوانگژو، هدایت شده و یافتههای آن در مجلهی Matter منتشر شده است. این تیم برای این فناوری، درخواست ثبت اختراع داده و امیدوار است که این تکنولوژی منجر به ایجاد تزئینات و روشنایی زنده شود.
پیشینهی گیاهان شبتاب
ایدهی ساخت گیاهان درخشان از اواخر دههی 1980 میلادی، زمانی که محققان اولین گیاه زیستتاب را با وارد کردن ژنی از کرم شبتاب (Photinus pyralis) به نوعی تنباکو (Nicotiana tabacum) تولید کردند، ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده است. این کار، زمینهساز تولید اولین گیاه آپارتمانی زیستتاب مهندسی ژنتیک شده بود که سال گذشته در ایالات متحده به بازار عرضه شد. شرکت زیستفناوری Light Bio در سان ولی، آیداهو، پتونیای (Petunia hybrida) را میفروشد که به لطف ژنهای گرفته شده از قارچهای نورانی، نور بسیار ضعیفی به رنگ سبز از خود ساطع میکند.
درخششی فراتر از سبز: طیف گستردهای از رنگها
برخلاف پتونیایی که از طریق واکنشهای شیمیایی در سلولهایش نور تولید میکند، درخشندگی ساکولنتها به دلیل مواد تزریق شده به برگهایشان است. این مواد – ذرات فسفر ساخته شده از استرانسیوم و آلومینیوم که با فلزات دیگر ترکیب شدهاند – انرژی نور را در یک طول موج جذب میکنند، بخشی از آن انرژی را ذخیره میکنند و سپس به آرامی آن را در طول موج دیگری برای چندین ساعت دوباره منتشر میکنند. برای مثال، یکی از موادی که دانشمندان به ساکولنتهای خود تزریق کردند، نور ماوراء بنفش و آبی را جذب میکند و آن را به نور سبز تبدیل میکند.
این نوع فسفر “پستاب” در اسباببازیها و رنگهای شبتاب و بهعنوان ردیاب تصویربرداری برای حیوانات آزمایشگاهی استفاده میشود. در حالی که گیاهان زیستتاب مهندسی ژنتیکشده، تاکنون در طیف رنگهای منتشر شده محدود بودهاند، فسفرهای پستاب طیف وسیعی از رنگها از جمله قرمز و آبی را شامل میشوند و میتوان آنها را با هم ترکیب کرد تا نور سفید تولید شود.
جزئیات فرآیند و گیاه مورد استفاده
محققان فسفرهای حاوی آلومینات استرانسیوم را خریداری کرده و آنها را به ذرات با اندازههای مختلف تبدیل کردند، قبل از اینکه آنها را به مجموعه ای از گیاهان تزریق کنند. آنها دریافتند که ذرات با قطر حدود 7 میکرون در مقایسه با نانوذرات در گیاهان، درخشندگی بیشتری دارند و توانستند بافتهای داخلی برگهای ساکولنت را برای درخشندگی قویتر و یکنواختتر پر کنند. در مقابل، گیاهانی با ساختار برگ ساده، مانند گیاهان تنباکو و پک چوی، درخشش نامنظمی از خود ساطع میکردند.
گیاهی که تیم تحقیقاتی ترجیح داد، ساکولنت Echeveria ‘Mebina’ است، یک گیاه آپارتمانی رایج که گلریزان برگهای متراکم و گوشتی را تشکیل میدهد. برای درخشان کردن هر برگ، محققان مجبور بودند هر کدام را با ذرات فسفر تزریق کنند، فرآیندی که حدود ده دقیقه طول میکشد. این درخشش – که تیم تحقیقاتی آن را در رنگهای آبی-سبز، آبی-بنفش، سبز، قرمز و سفید تولید کرد – تا 120 دقیقه پس از قرار گرفتن گیاه در معرض طول موجهای تنظیمشدهی نور یا نور خورشید دوام داشت و میتوانست بارها و بارها در طول 10 روز مطالعه مجددا فعال شود.
محققان تخمین میزنند که هزینه مواد برای تولید یک گیاه حدود 10 یوان (1.40 دلار آمریکا) است.
چالشها و آیندهی فناوری
شوتینگ لیو، نویسندهی همکار این تحقیق و از اعضای دانشگاه کشاورزی جنوب چین، میگوید که این تیم امیدوار است با استفاده از ذرات کوچکتر که میتوانند به راحتی در سراسر گیاه پخش شوند، از تزریق هر برگ جداگانه صرف نظر کند. اما این تیم باید بر مانعی غلبه کند: هرچه ذره کوچکتر باشد، درخشش آن کمنورتر است.
کیث وود، مدیرعامل Light Bio، میگوید هنوز مشخص نیست که این ذرات چگونه بر سلامت گیاهان در طول عمر آنها تأثیر میگذارند. علاوه بر این، محققان اذعان دارند که آزمایشهای ایمنی بیشتری لازم است؛ به ویژه، آنها باید بدانند که آیا برگی پر از ذرات در صورت بلع تصادفی سمی خواهد بود یا خیر.
وود همچنین نسبت به این موضوع که گیاهان درخشان تا به حال بتوانند سیستمی روشنایی زنده باشند و جایگزین لامپها شوند، شک دارد. او میگوید تاکنون محققان در رسیدن به این هدف “به طرز چشمگیری کوتاهی کردهاند”. در عوض، در این گیاهان، اهمیت به جنبهی سرگرمکننده و جذاب است. او میافزاید: “ما چیزی سرگرمکننده، لذتبخش و جادویی میسازیم.”
این مقاله با کسب مجوز بازنشر شده و برای اولین بار در تاریخ 27 آگوست 2025 منتشر شد.