Penciptaan pertama yang berhasil dari pohon bercahaya warna-warni dalam kegelapan

Sebuah tim peneliti Tiongkok telah menciptakan tanaman yang bersinar dalam berbagai warna, dengan intensitas tertinggi yang pernah terlihat. Ambisi tim ini adalah menciptakan sistem pencahayaan malam hari menggunakan tanaman bioluminesensi.

Tumbuhan yang memancarkan cahaya yang cukup untuk melihat dengan jelas di jalan yang gelap mungkin tampak seperti sesuatu yang berasal dari fiksi ilmiah atau mitologi. Namun, faktanya, para ilmuwan Amerika telah menciptakan tumbuhan yang memancarkan cahaya hijau redup. Tumbuhan ini bahkan telah dikomersialkan.

Baru-baru ini, sekelompok peneliti Tiongkok melangkah lebih jauh ketika mereka mengumumkan bahwa mereka telah menciptakan tanaman dengan kemampuan memancarkan cahaya multi-warna, dengan intensitas cahaya terbesar yang pernah ada.

"Bayangkan dunia seperti di film Avatar, di mana pepohonan bercahaya menerangi seluruh ekosistem," kata ahli biologi Shuting Liu, dosen di Universitas Pertanian Cina Selatan di Guangzhou dan salah satu penulis studi yang diterbitkan 27 Agustus di jurnal Matter. "Kami ingin mewujudkan visi ini menggunakan material yang sudah tersedia di laboratorium. Bayangkan suatu hari nanti pepohonan bercahaya dapat menggantikan lampu jalan."

Untuk menciptakan tanaman bercahaya ini, Liu dan rekan-rekannya menyuntikkan nanopartikel strontium aluminat ke dalam batang Echeveria mebina. Strontium aluminat adalah bahan yang umum digunakan dalam mainan bercahaya. Bahan ini memiliki sifat menyerap cahaya dan kemudian secara bertahap memancarkan cahaya.

Metode yang digunakan ilmuwan Cina ini sama sekali berbeda dengan teknik penyuntingan gen yang dipelopori oleh kelompok penelitian di Institut Teknologi Massachusetts (MIT - AS).

Dengan menyuntikkan nanopartikel ke dalam tanaman, alih-alih memodifikasinya secara genetik, tim ini berhasil menciptakan tanaman yang bersinar dalam berbagai warna, termasuk merah, biru, dan hijau. Dalam percobaan sebelumnya, cahaya yang dipancarkan tanaman hanya berwarna hijau, karena sifat alami tanaman.

"Pengeditan gen adalah pendekatan yang menarik," ujar Liu kepada CNN, "tetapi kami terinspirasi oleh beberapa material anorganik yang 'diisi' dengan cahaya dan kemudian berpendar secara bertahap. Sebelumnya, ada juga upaya untuk merekayasa tanaman bercahaya, yang kemudian menghasilkan konsep pencahayaan dengan tanaman, bahkan lampu jalan yang terbuat dari tanaman. Jadi, tujuan kami adalah mengintegrasikan material bercahaya multi-warna ke dalam tanaman untuk menyimpan cahaya dalam jangka waktu yang lama. Hal ini juga mengatasi keterbatasan warna dan menyediakan cara untuk menyimpan dan memancarkan cahaya secara independen dari fotosintesis."

Tim menunjukkan potensi penelitian baru mereka dengan membangun dinding yang terbuat dari 56 tanaman sukulen. Cahaya yang dipancarkannya cukup kuat untuk memungkinkan orang melihat dengan jelas huruf, gambar, dan bahkan tubuh orang yang berdiri sekitar 10 cm dari tanaman tersebut.

Setelah disuntik dengan strontium aluminat dan dijemur selama beberapa menit, tanaman ini dapat bersinar hingga dua jam. Meskipun cahayanya memudar seiring waktu, tanaman ini masih dapat diisi ulang berkali-kali melalui paparan sinar matahari. Liu mengatakan efek suntikan strontium aluminat sangat tahan lama. Dua puluh lima hari setelah penyuntikan, daun sukulen ini masih bersinar ketika distimulasi dengan sinar ultraviolet, bahkan setelah layu.

Tanaman sukulen ini bersinar terang di kegelapan, cukup untuk menerangi orang-orang di dekatnya. (Sumber: CNN)

Untuk mengatasi risiko pembusukan stronsium aluminat dan kerusakan tanaman, tim peneliti mengembangkan lapisan kimia yang membungkus material tersebut. Dalam studi lain yang diterbitkan dalam jurnal Nature Biotechnology, para ilmuwan juga menunjukkan bahwa penyisipan data genetik dari jamur bioluminesensi ke dalam tanaman akan membuat mereka bersinar sangat terang, sehingga menunjukkan potensi untuk menciptakan "sistem pencahayaan yang berkelanjutan dan efisien".

Namun, tidak semua orang optimistis dengan prospek pemanfaatan pohon untuk penerangan. "Saya suka penelitiannya. Menarik. Tapi saya rasa ini agak di luar kemampuan kita saat ini, dan mungkin terlalu berat untuk pohon," kata Profesor John Carr, pakar ilmu tanaman di Universitas Cambridge, Inggris. "Selain itu, mengingat pohon hanya memancarkan energi dalam jumlah terbatas, saya rasa mereka tidak akan menggantikan lampu jalan dalam waktu dekat."

Liu sendiri mengakui bahwa tanaman bercahaya yang diciptakan oleh kelompok tersebut "masih jauh dari mencapai kemampuan pencahayaan yang sesungguhnya" karena intensitas luminesensinya terlalu lemah untuk digunakan dalam aplikasi praktis. Selain itu, kelompok tersebut juga terus mengevaluasi keamanan partikel bercahaya tersebut ketika bersentuhan dengan tanaman hijau, serta hewan.

Untuk saat ini, ia berpikir pohon bercahaya yang baru dibuat ini hanya cocok sebagai dekorasi atau lampu malam artistik. Namun, Liu masih berharap dapat meningkatkan intensitas cahaya di masa mendatang, serta mengatasi masalah keamanan, untuk menciptakan taman yang indah dan dapat menerangi dirinya sendiri di malam hari.

Di alam, sains belum menemukan tumbuhan hijau tingkat tinggi yang dapat bersinar seperti yang digambarkan dalam film Avatar. Fenomena "pohon bercahaya" yang terkadang dilihat orang di hutan, atau di kayu lapuk, seringkali berasal dari organisme lain yang hidup bersimbiosis atau parasit di dalamnya. Yang paling menonjol adalah kelompok jamur luminesen dan beberapa bakteri luminesen, yang akan menghasilkan cahaya redup sehingga banyak orang keliru mengira pohon tersebut sebagai sumber cahaya.

Di dunia jamur, para ilmuwan telah mencatat lebih dari 80 spesies jamur yang memiliki kemampuan bercahaya alami. Spesies-spesies ini tersebar luas di berbagai kawasan hutan lembap di seluruh dunia , terutama di daerah tropis.

Cahaya yang mereka pancarkan seringkali berwarna hijau lembut, cukup terlihat dalam gelap. Contoh utamanya adalah jamur Armillaria mellea, yang juga dikenal sebagai jamur madu. Miseliumnya dapat menembus akar pohon atau kayu yang membusuk dan berpendar, membuat seluruh pohon tampak berpendar dalam gelap.

Di Jepang dan beberapa wilayah Asia, spesies Mycena chlorophos terkenal dengan tubuh buahnya yang kecil dan memancarkan cahaya hijau yang indah. Sementara itu, jamur Panellus stipticus yang tumbuh pada kayu lapuk di Amerika Utara dan Eropa juga merupakan spesies dengan luminesensi yang cukup kuat. Mekanisme luminesensi jamur ini mirip dengan kunang-kunang, berdasarkan reaksi kimia antara enzim luciferase dan zat luciferin di dalam tubuhnya.

(Vietnam+)

Sumber: https://www.vietnamplus.vn/lan-dau-che-tao-thanh-cong-cay-tu-phat-sang-da-sac-trong-bong-toi-post1059868.vnp