Cây phát sáng thay đèn

Các nhà khoa học Đài Loan đã phát minh ra một phương pháp biến lá cây thành những diot quang sinh học (bio-photodiode) phát ra ánh sáng trắng xanh rực rỡ. Trong tương lai, rất có thể hai bên hè phố sẽ mọc lên những hàng cây sáng rực thay thế đèn đường.

Vừa qua một nhóm các nhà khoa học do Tiến sĩ SuYen-hsun, Trường ĐH Chen Kung, Đài Loan đã có thể chế tạo ra những ngọn đèn có nguồn gốc thực vật. Họ ghép những hạt vàng nano, kích thước không quá 5 nanomet vào lá cây Lệ nhi (bacopa caroliniana - một cây thuỷ sinh lâu năm sống ở vùng đầm lầy ve biển, thường được lấy về trồng trong chậu làm cây cảnh). Lúc đó, những chiếc lá đã được “làm giàu” bằng kim loại quý bắt đầu phát ánh sáng màu đỏ cường độ khá mạnh.

Từ lâu người ta đã biết chlorophyl - một chất nhờ nó cây cối dùng năng lượng mặt trời để tổng hợp nên các chất hữu cơ – có khả năng không chỉ hấp thụ ánh sáng mà còn phát ra ánh sáng. Để khẳng định điều này, bạn có thể tự mình làm một thí nghiệm đơn giản: lấy vài chiếc lá rau xanh ngâm trong một chút cồn và đổ dung dịch hoà tan chlorophyl đi. Trên màng giấy lọc bạn có thể thấy những vết phát sang có màu đỏ hồng những rất yếu.

Điều thú vị nhất là, sự phát sáng xảy ra không chỉ ban ngày mà cả ban đêm nữa, có nghĩa là chẳng cần kích thích chlorophyl bằng những tia sáng mặt trời. Ánh sáng ấy đã giúp những những con vật hoạt động vào ban đêm sống trong rừng như tắc kè, bướm đêm… định hướng trong bóng tối. Những ánh sáng yếu đến nỗi mắt người không trông thấy được. Ngoài ra, có thể chlorophyl không phát sáng liên tục – mà khi “bật”, khi “tắt”.

Cây bụi và cây thân gỗ cũng vậy. Song với cây lệ nhi nói trên, sống dưới nước thì ngoài màu đỏ chlorophyl còn phát ra cả màu xanh da trời. Thế nhưng ánh sáng màu xanh cũng yếu và không nhìn thấy được. Làm thể nào để ánh sánh ấy mạnh lên ? Tiến sĩ Su đã nghĩ ra cách dùng những hạt vàng siêu nhỏ vì chúng có tính năng tăng cường độ bất cứ ánh sáng nào chiếu lên bề mặt của chúng.

Lá lệ nhi "dát vàng” có đủ độ xốp để hấp phụ bất cứ các vi hạt nào hoà tan trong nước. Khi những hạt vàng nhỏ li ti tập trung ở những lục lạp (chloroplast, trong đó chứa chlorophyl), cây sẽ phát ra ánh sáng màu xanh, đủ độ sáng để đọc sách.

Ánh sáng được những hạt vàng nano khuếch đại lên rất đồng đều. Các nhà khoa học giải thích rằng các hạt vàng họ dùng rất đặc biệt: chúng có cấu tạo như một con nhím biển. Chính vì vậy chúng bắt những chiếc điot quang-sinh học làm việc một cách liên tục, không lúc bật luc tắt như khi chưa xử lý bằng vàng.

Theo Tiến sĩ Su, nghiên cứu của ông có triển vọng áp dụng trong thực tế. Chẳng hạn có thể dùng phát minh này để tạo ra những cây phát sáng trồng ven xa lộ để chiếu sáng vào ban đêm thay cho những dãy cột đèn đang dùng, mà hiệu quả không hề thua kém. Hàng cây đó còn có thêm một lợi ích khác nữa – chúng thanh lọc, làm bầu khí quyển trong lành hơn vì khử chất thải độc hại do ô tô thải ra và đồng hoá khí cácbônic.

Bạn có thể thắc mắc, nếu triển khai ý tưởng này thì chlorophyl do các cây ven đường không phát ra ánh sáng xanh mà ánh sáng đỏ là thứ ánh sáng không dịu mát đối với sinh lý của mắt cũng như không quen thuộc với người tham gia giao thông. Song các nhà khoa học cho rằng giải quyết chuyện này không có gì phức tạp. Chỉ việc dúng kỹ thuật sinh học ghép gen của cây lệ nhi sống dưới nước vào cây mọc trên cạn thì thu được chlorophyl “cần thiết” không mấy khó khăn.

Lúc đó câu chuyện cổ tích của tuổi thơ về những cây phát sáng sẽ trở thành chuyện bình thường, và hình ảnh huyền ảo của những hàng cây này đẹp không thua chuyện cổ tích. (Tất nhiên, cần phải bảo vệ những hàng cây dát vàng, vì dù là vàng nano có khối lượng vàng không đáng kể đi nữa cũng dễ bị người ta ngắt “làm kỷ niệm”).