موادی با استفاده از جلبک برای تولید نور ساخته شد

محققان توانسته اند با استفاده از نوعی جلبک زیست تاب موادی بسازند که با هر فشار مکانیکی نور تولید می کنند.

یک تیم تحقیقاتی توانسته است نوعی مواد نرم ولی مستحکمی با استفاده از جلبک تولید کند که در اثر هر فشار فیزیکی روشن می شود. داینوفلاژله ها نوعی جلبک تک سلولی هستند که به مواد درخشندگی می دهند. با اضافه کردن این جلبک ها به ترکیباتی خاص می توان موادی تولید کرد که بدون منبع انرژی، نور ساطع کنند. بنظر میرسد که می توان از خاصیت این نوع جلبک ها در تولید نور در صنایع پزشکی و رباتیک بهره برد.

داینوفلاژله ها (چرخان تاژک داران) گروه متنوعی از میکروارگانیسم های عمدتاً آبزی هستند که به قلمرو Protista تعلق دارند. آنها به دلیل ظاهر متمایز و خواص بیولومینسانس (زیست تابی) خود شناخته می شوند ، به این معنی که میتوانند نور را در هنگام فشار و تنش ساطع کنند. این پدیده طبیعی که اغلب در شب به صورت درخشان در اقیانوس دیده می شود، اهداف اکولوژیکی مختلفی ازجمله اجتناب از شکارچیان و ارتباط را ممکن می سازد.

استفاده از جلبک در تولید نور

یک ویژگی هیجان انگیز این مواد سادگی ذاتی آن هاست. این جلبک ها نیازی به وسایل الکترونیکی یا منبع انرژی خارجی ندارند. اکنون یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشگاه کالیفرنیا در سن دیگو می خواهد از این قدرت طبیعت استفاده کرده و با محرک های مکانیکی نور تولید کند.

طبق گزارش این تیم تحقیقاتی، آلژینات (نوعی پلیمر ساخته شده از جلبک دریایی) به عنوان جزء اصلی مواد بیولومینسانس به جلبک های داینوفلاژله اضافه می شود. محلول به دست آمده توسط یک چاپگر سه بعدی پردازش شده و سپس اشکال مختلفی مدل سازی و تولید می شود. طی آزمایش، زمانی که محققان روی سطح این مواد فشار وارد کردند یا الگویی روی آن کشیدند، روشن می شد. این مواد حساسیت بالایی دارند، به نحوی که حتی وزن یک توپ فومی که روی سطح آن می غلتید، باعث درخشش آن ها می شد. همچنین با زیاد کردن شدت فشار، میزان نور نیز بیشتر می شد.

این مواد به شرایط نگهداری خاصی نیاز ندارند. داینوفلاژله های درون این مواد برای ادامه عملکرد باید در چرخه های منظم نور و تاریکی قرار گیرند. هنگامی که در زمان تاریکی به آنها فشار مکانیکی اعمال می شود، این جلبک ها از غذا و انرژی که در مرحله نور جذب کرده اند برای انتشار نور استفاده می کنند.

تحقیقات فعلی یک روش ساده برای ترکیب موجودات زنده با اجزای غیرزنده در ساخت مواد جدید و خودکفاست. محققان با انجام آزمایش های بیشتر در شرایط مختلف می خواهند موادی مقاوم تر بسازند. بنظر میرسد با افزودن یک پلیمر دوم به مخلوط اولیه، میتوان مواد را حتی بیشتر تقویت کرد تا بتوانند فشارهای مکانیکی سنگین را تحمل کنند. با بهبود کیفیت این مواد میتوان از آن ها در صنایع مختلف پزشکی و رباتیک استفاده کرد.

نتایج این پژوهش به صورت یک مقاله در مجله Science Advances منتشر شده است.