15 49.0138 8.38624 1 0 4000 1 https://www.boydrice.com 300 0
theme-sticky-logo-alt
theme-logo-alt

Bioluminescerende lampe – genererer levende lys gjennom bakterier

En selvlysende lampe er ikke lenger rar i disse dager, og som en nyhet byr det på mange tekniske utfordringer. Levende lys fra planter, ildfluer, bakterier og andre lysende skapninger kan forandre måten vi lyser byene våre på, bekjemper kreft og giftstoffer i vannet vårt. Fra den mørke skjermen på en mobiltelefon til belysningen på et stadion, er kunstig lys et kjennetegn på menneskelig teknologi. Det er ikke tilfeldig at en lyspære symboliserer en strålende idé og innovasjon. Likevel har belysningen av hus og byer i Europa belastet energiforbruket tungt. Av denne grunn prøver designere og forskere å integrere denne teknologien i hverdagen.

Naturlig energi i bioluminescerende lampe

blågrønn selvlysende designstudioutstilling

I en så lett kropp er det væske med fosforescerende organiske kulturer som kan leve i årevis. Lyset vises bare når væsken beveger seg. Dette skjer gjennom en biokjemisk reaksjon, som imidlertid krever oksygen. Lyset skapes ved å rotere objektet med klokken. Ved å snu den aktiveres gløden, og ved å snu den i motsatt retning deaktiveres den. Lyset er kaldt, en blågrønn farge, og belysningen bruker ingen ekstra energikilde til belysning. Så ikke hver belysning må være forbundet med en høy strømregning. Noen gründere har vendt seg til naturen for å etterligne naturlig lys.

sfærisk bioluminescensakvarium med flere bakterier

Strandturister kan beundre en og annen glød av selvlysende vann om natten, men disse fenomenene forekommer regelmessig i dyrelivet. Faktisk er mer enn tre fjerdedeler av marine dyr og mange landarter i stand til bioluminescens, inkludert ildfluer og planteplankton. Andre organismer bruker den i symbiose, som den berømte frosne dypvannsfisken, som får i seg bioluminescerende bakterier for å lyse og tiltrekke seg byttedyr.

Lysende maneterbiolminescensbakterier i dyp bruk for teknologi

I motsetning til fluorescens krever bioluminescenslampen ingen eksterne lyskilder. Lyset skjer aktivt gjennom indre kjemiske prosesser i organismen. Dette betyr at en slik enhet ikke krever energi. Dette betyr at det ikke frigjøres CO2 over den normale fysiske metabolismen av organismen. Kan den bioluminescerende lampen som lyser ved hjelp av marint plankton tjene som energieffektivt, bærekraftig lys?

Selvlysende bakterier i lamper

Spørsmålet ovenfor inspirerte den opprinnelige ideen om den franske oppstarten Glowee. Selskapet utviklet en belysningsløsning ved å genetisk modifisere E. coli -bakterier med DNA. Forskerne fant disse i selvlysende hawaiisk dvergfisk. De resulterende selvlysende lamper, lyspærer og andre former for belysning fungerer i hovedsak som et levende akvarium med bakterier. Siden det ble grunnlagt i 2014, har selskapet lyktes med å forlenge bakterienes levetid og dermed selve lysene fra tre dager til en måned. I mellomtiden viste Glowee frem teknologien sin ved å åpne et “Glowzen Room”. Besøkende kan slappe av i den under de svake turkise lysene som minner om dype hav. Selv om i henhold til de strenge parisiske lovene om at nettene skal holdes mørke, fikk oppstarten lov til å gi den franske hovedstaden en myk glød drevet av blekksprut med offentlige lysinstallasjoner.

glowzen room fransk selskap glowee bioluminescent lampe under utvikling

Selv om det franske selskapet kan være på vei til suksess, er hele den kommersielle bioluminescerende belysningsindustrien fortsatt i sin barndom. Utover Glowee er bransjelandskapet bare en samling av nettbutikker for byggesett for dyrking av bioluminescerende alger og for tidlig forsknings- og utviklingsprosjekter. I naturen har bioluminescens på land og til sjøs utviklet seg uavhengig av hverandre minst 40 ganger. I næringslivet ser det imidlertid ut til å være flere barrierer for kommersielle mål. Selv om bransjeskeptikerne kan ha rett, må det huskes at belysningsindustrien tradisjonelt ikke har teknologisk avansert raskt. I følge et EU-direktiv har gammeldagse lyspærer forsvunnet fra hyllene i Europa i rundt 10 år, hvorav de fleste blir erstattet av nyere LED-lys.

Hvordan fungerer egentlig en bioluminescerende lampe?

mikrobiell utstilling nederland philips bio light

Bioluminescens er utslipp av synlig lys fra levende arter. Bioluminescens er først og fremst et marint fenomen der muligens 90% av dyrene som bebor de 2 km beste sjøvannet er selvlysende. På landsbygda er det bioluminescens i noen sopp og en type insekt. Lyset er et resultat av en kjemisk reaksjon mellom luciferin og oksygen. Lyset i havet er konsentrert i det blå spekteret. De fleste organismer avgir lys mellom 440 og 479 nm. Dette blågrønne lyset overføres best i havet, og det er av denne grunn at de fleste marine organismer avgir dette spekteret.

naturlig lys fra bioluminescerende sopp i skogen

De selvlysende bakteriene produserer ikke lys når cellene er spredt langt unna i sjøvann, men kulturen i mediet produserer lys veldig effektivt. Multiplikasjonen av en enkeltcelleorganisme kan resultere i tusenvis av andre, avhengig av plass og forhold. Etter veksten når kulturen sin stabilitet. Fosforescensen avgir 103-104 fotoner / s, lyset er blågrønt med en bølgelengde på 490 nm. For å generere lys bør væsken også luftes. Den selvlysende lampen bruker ingen ekstra energikilde til belysning. Lyset deres skapes av sirkulasjon av væske. Som nevnt ovenfor aktiveres gløden ved å vri objektet med klokken. Lyset slukker når lampen roterer i motsatt retning.

Teknisk innovasjon og design

nattlig bybelysning bærekraftig gjennom subtile bioluminescerende lys

Denne typen belysning kan ikke erstatte konvensjonelle belysningssystemer. Så dette er bare en komplementær lyskilde. Naturen til dette lyset er kald og avgir ikke varme. Reaksjonsproduktet er 100% lys i motsetning til en lyspære, som bruker 90% av energien til varme og bare 10% for lys. I motsetning til lyspinnene, som lyser opp så snart reaksjonen begynner og deretter fortsetter å lyse, kan du stoppe den selvlysende lampen og aktivere den igjen. Selv om selve objektet ikke beveger seg, har interiøret sin egen bevegelsessyklus, slik det er tilfelle både i naturen og sjøen.

Som en effekt beveger den selvlysende lampen skyggene og gir en følelse av ting som beveger seg gjennom interiøret. Den nederlandske designeren Teresa van Dongen fylte for eksempel et glassrør med blekksprutbakterier for å lage en slik lampe som lyser blått ved feil. Hun ønsket også å gjenskape de naturlige fenomenene bioluminescensbølger. Tanken deres var å bruke denne effekten til å lage en lampe som kan aktiveres ved bevegelse i stedet for elektrisitet. Hun kaller det Ambio. Selv om det er mange forskjellige typer selvlysende mikroorganismer, valgte Van Dongen en som kom fra huden på en blekksprut. I samarbeid med to studenter fra Life Science Department ved TU Delft, har designeren produsert en prototype som representerer et rør med kunstig sjøvann. Hun hengte den deretter opp mellom to messingvekter.

Bruk bioluminescens i gatelamper

glødende tre i bykonseptet uten strømforbruk av selvlysende lampe

En lenge planlagt anvendelse av bioluminescens er å erstatte tradisjonelle gatelys, belyste trafikkskilt og innendørs belysning med strømforbruk. En måte å gjøre dette på er å spleise gener fra bioluminescerende ildfluer og marine bakterier inn i trær. Treblader suger til seg sollys i løpet av dagen for å gi energi om natten. Theo Sanderson, som jobber med denne ideen, sier at ved å tukle med gener som styrer plantens døgnrytme, kan glødende blader slås av og på – trærne ville gå “på” om natten og “av” i løpet av dagen. De trenger da bare luft, vann og jordnæringsstoffer for å opprettholde bybelysning.

designerlampe med naturlig lys designet av ana banic

Som student ved Cambridge University jobbet Sanderson med et team som undersøkte et slikt konsept. Teamet utviklet en genetisk enhet som kan settes inn i andre livsformer for å utløse bioluminescens. Forskerne transplanterte gener fra bakterier inn i kloroplastene i en tobakkplante og fikk dem til å lyse svakt uten å måtte pumpe inn ferskt luciferin for å holde reaksjonen i gang. Den største utfordringen med å faktisk bruke planter som lyskilder vil imidlertid være å øke lysstyrken. Denne forskergruppen hadde problemet da de laget en blærelampe av modifiserte, glødende E. coli -bakterier.

nattlys ved siden av sovesofa med bioluminescens innovativt design

Mellom Thomas Edisons oppfinnelse av lyspæren i 1879 og EU -forbudet på begynnelsen av 2010 -tallet, hadde den grunnleggende lyspæredesignen vært bemerkelsesverdig lik. Sammenlignet med den konstante utviklingen av biler siden hestevognene på Edisons tid, har frontlysene neppe endret seg. Europa kan fortsatt være lysår unna å vokse fluorescerende bakterier for å lyse opp hus eller gater. Når europeiske stats- og regjeringssjefer tar kampen mot klimaendringene, trenger de intelligente løsninger. I en bransje som kommer med gode ideer, bør folk ikke være raske med å droppe innovasjoner for å etterligne naturlig lys.

Previous Post
Kombiner belter – slik skal vi bruke motetilbehøret neste år!
Next Post
Lag dine egne hamburgerboller: 2 oppskrifter på luftige burgerboller