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光る植物を電球代わりに? 研究進む植物ナノバイオニクスの世界

「光る植物」の開発が進められている

「光る植物」の開発が進められている

(CNN) 人間と植物のつながりは長年にわたり科学的な関心の対象となってきた。最近の研究ではポジティブな効果が明らかになっている。

米オハイオ州ヤングスタウンで実施された研究では、市内の緑豊かな地域で犯罪が比較的少ないことが判明した。別の研究によれば、職場に観葉植物が飾られている場合、従業員の生産性が15%上昇することが分かったという。

マサチューセッツ工科大学(MIT)のエンジニアはこれをもう一歩押し進めた。多様で、風変わりでさえある機能を担わせるため、植物の組成に改変を加えたのだ。

こうした植物の中には、葉に印刷されたセンサーが水不足を伝えるものや、周囲の3次元画像を記録して送信できるものがある。さらに、爆発物に使用される化学物質を地下水内で検知できる植物もある。

一連の試作品は、「植物ナノバイオニクス」と呼ばれる新たな学問分野に位置づけられている。研究分野とその名称はいずれも、MITのマイケル・ストラノ教授のグループが考案した。

最近のプロジェクトのひとつでは、ケールやクレソン、ホウレンソウなどを使った実験で植物を光らせることに挑戦。クレソンの葉にナノ粒子を埋め込むことで、3時間半にわたり弱い光を生み出すことができると突き止めた。

MITのエンジニアは実験でケールも使った
MITのエンジニアは実験でケールも使った

この研究ではまず、葉をナノ粒子の溶液に浸し、次に高圧にさらす。これにより気孔と呼ばれる小さな穴から葉の中に粒子を浸透させる。

葉の中に入り込んだナノ粒子はルシフェリンと呼ばれる発光性の化合物と、ルシフェリンに作用してこれを光らせるルシフェラーゼという酵素を放出する。こうして、植物の代謝それ自体により光を生み出した。

生み出された光は、文字などを読むのに必要な量の1000分の1ほど。研究は始まったばかりだ。ストラノ氏は、こうした技術がいつの日か室内を照らしたり、樹木を街灯に変貌(へんぼう)させたりするのに使われる可能性もあるとの見方を示した。

ナノバイオニクスという言葉は二つの概念を組み合わせたものだ。「バイオニック」は生物に人工的な能力を付与することを意味する。「ナノ」の方は、生物に新たな能力を備えさせる目的で利用できる100ナノメートル以下の粒子を指している。

いつの日か光る植物が電球に取って代わるかもしれない
いつの日か光る植物が電球に取って代わるかもしれない

ストラノ氏は電話インタビューで、「植物を使って身の回りの機器の機能を代替するにはどうすればよいか考えている」と説明。プラスチック製品などを挙げ、「これらを生きた植物で代替することはできないだろうか」と問いかけた。

将来的には、葉や苗木に対する1回の噴射で効果が持続するような技術を開発したい考えだ。また、日光にさらされた場合に光が弱まるようなオンとオフの「スイッチ」の開発にも取り組んでいる。

米国で消費される全電力のうち照明が占める割合は約7%。照明は通常、発電所など電力源から遠く離れているため、送電の過程で多くのエネルギーが失われる。光る植物はこの距離を縮めて、エネルギーを節約するのに一役買うかもしれない。

ただ、ストラノ氏は、一番の狙いは環境対策ではなく美的なものだと強調。光る植物の実現を目指す理由として、「何よりも美しいからだ」と述べた。

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