生物発光ランプ-バクテリアを通して生きた光を生成します

生物発光ランプは最近ではもはや奇妙ではなく、目新しさは多くの技術的課題を提起します。植物、ホタル、バクテリア、その他の発光生物からの生きた光は、私たちの街を照らす方法を変え、水中の癌や毒素と戦う可能性があります。携帯電話の暗い画面からスタジアムの照明まで、人工光は人間の技術の特徴です。電球が素晴らしいアイデアと革新を象徴しているのは偶然ではありません。それにもかかわらず、ヨーロッパの住宅や都市の照明は、エネルギー消費に大きな負担をかけています。このため、デザイナーや科学者はこのテクノロジーを日常生活に統合しようとしています.

生物発光ランプの自然エネルギー

青緑色発光ライトデザイナースタジオ展

そのような軽い体の中には、何年も生きることができる燐光性の有機培養物を含む液体があります。液体が動いているときにのみライトが表示されます。これは生化学反応によって起こりますが、酸素が必要です。ライトは、オブジェクトを時計回りに回転させることによって作成されます。それを回すとグローがアクティブになり、反対方向に回すと非アクティブになります。ライトは冷たく、青緑色で、イルミネーターは照明に追加のエネルギー源を使用しません。したがって、すべての照明が高額の電気代に関連付けられている必要はありません。一部の起業家は、自然光を模倣するために自然に目を向けています.

増殖するバクテリアを含む球状生物発光水族館

ビーチの観光客は夜に時折発光する水の輝きに驚嘆することができますが、これらの現象は野生生物で定期的に発生します。実際、ホタルや植物プランクトンなど、海洋動物の4分の3以上と多くの陸生種が生物発光を行うことができます。生物発光細菌を摂取して光り、獲物を引き付ける有名な深海カエルアンコウのように、他の生物は共生にそれを使用します.

技術に深く利用されている発光クラゲ生物発光細菌

蛍光とは対照的に、生物発光ランプは外部光源を必要としません。光は、生体内の内部化学プロセスを通じて活発に発生します。これは、そのようなデバイスがエネルギーを必要としないことを意味します。これは、生物の通常の物理的代謝を超えてCO2が放出されないことを意味します。海洋プランクトンの助けを借りて光る生物発光ランプは、エネルギー効率が高く、持続可能な光として役立つでしょうか??

ランプの生物発光細菌

上記の質問は、フランスの新興企業Gloweeの元のアイデアに影響を与えました。同社は、大腸菌をDNAで遺伝子組み換えすることで照明ソリューションを開発しました。研究者たちは、これらを発光性のハワイの矮性イカで発見しました。結果として得られる生物発光ランプ、グロースティック、およびその他の形態の照明は、本質的にバクテリアのいる生きた水族館のように機能します。 2014年の創業以来、バクテリアの寿命を延ばし、照明自体を3日から1ヶ月に延ばすことに成功しました。その間、Gloweeは「GlowzenRoom」を開くことでその技術を披露しました。深海を彷彿とさせるかすかなターコイズブルーの光の下で、訪問者はそこでリラックスすることができます。夜は暗くするというパリの厳格な法律に従って、スタートアップはフランスの首都に公共の街灯設備を備えたイカによって駆動される柔らかな輝きを与えることを許可されました.

グローゼンルームフランスの会社glowee生物発光ランプ開発中

フランスの会社は成功への道を進んでいるかもしれませんが、商業的な生物発光照明業界全体はまだ揺籃期にあります。 Gloweeを超えて、業界の展望は、生物発光藻類の成長と初期段階の研究開発プロジェクトのためのDIYキットを販売するオンラインショップのコレクションにすぎません。自然界では、陸上と海での生物発光は、互いに独立して少なくとも40回発生しています。しかし、ビジネスでは、商業的目標に対する障壁がより多くあるようです。業界の懐疑論者は正しいかもしれませんが、照明業界は伝統的に技術的に急速に進歩していないことを忘れてはなりません。 EU指令によると、昔ながらの電球はヨーロッパの棚から約10年間姿を消しており、そのほとんどが新しいLEDライトに置き換えられています。.

生物発光ランプはどの程度正確に機能しますか?

微生物展示会オランダフィリップスバイオライト

生物発光は、生物種が放出する可視光の放出です。生物発光は主に海洋現象であり、海水の上部2kmに生息する動物の90%が発光している可能性があります。田舎では、いくつかの菌類とある種の昆虫に生物発光があります。光はルシフェリンと酸素の間の化学反応の結果です。海の光は青いスペクトルに集中しています。ほとんどの生物は440〜479nmの光を発します。この青緑色の光は海で最もよく透過します。このため、ほとんどの海洋生物がこのスペクトルを放出します。.

森の中の生物発光キノコからの自然光

発光バクテリアは、細胞が海水に遠く離れている場合は光を発しませんが、培地で培養すると非常に効率的に光を発します。単細胞生物の増殖は、空間や条件によっては、他の何千もの生物をもたらす可能性があります。成長後、培養は安定に達します。リン光は103〜104光子/秒を放出し、光は490 nmの波長の青緑色です。光を生成するには、液体も通気する必要があります。生物発光ランプは、照明に追加のエネルギー源を使用しません。それらの光は液体の循環によって作られます。上記のように、グローはオブジェクトを時計回りに回すことによってアクティブになります。ランプが反対方向に回転するとライトが消えます.

技術革新と設計

微妙な生物発光ライトを通じて持続可能な夜行性の都市照明

このタイプの照明は、従来の照明システムに取って代わることはできません。したがって、これは単なる補完的な光源です。この光の性質は冷たく、熱を発しません。エネルギーの90%を熱に使用し、光に10%しか使用しない電球とは対照的に、反応生成物は100%光です。反応が始まるとすぐに点灯し、その後点灯し続けるライトスティックとは対照的に、生物発光ランプを停止して再起動することができます。オブジェクト自体は移動しませんが、自然と海の両方の場合と同様に、内部には独自の移動サイクルがあります。.

効果として、生物発光ランプは影を動かし、内部を移動するものの感覚を与えます。たとえば、オランダのデザイナー、テレサ・ヴァン・ドンゲンは、ガラス管にイカのバクテリアを詰めて、故障時に青く光るランプを作りました。彼女はまた、生物発光波の自然現象を再現したかった。彼らのアイデアは、この効果を利用して、電気ではなく動きによって作動できるランプを作成することでした。彼女はそれをアンビオと呼んでいます。発光微生物にはさまざまな種類がありますが、ヴァンドンゲンはタコの皮に由来するものを選びました。デルフト工科大学の生命科学部の2人の学生と共同で、設計者は人工海水を含むチューブを表すプロトタイプを作成しました。彼女はそれを2つの真ちゅう製の重りの間に掛けました.

街灯に生物発光を使用する

生物発光ランプによる電力消費のない都市コンセプトの輝く木

生物発光の長期計画されたアプリケーションは、従来の街路灯、照らされた交通標識、および屋内照明を電力消費に置き換えることです。これを行う1つの方法は、生物発光ホタルと海洋細菌からの遺伝子を木に接合することです。木の葉は日中は日光を吸収し、夜はエネルギーを供給します。このアイデアに取り組んでいるテオ・サンダーソンは、植物の概日リズムを制御する遺伝子をいじくり回すことで、輝く葉のオンとオフを切り替えることができると言います。木は夜は「オン」、日中は「オフ」になります。その場合、都市の照明を維持するために必要なのは、空気、水、土壌の栄養素だけです。.

アナバニックによって設計された自然光のデザイナーランプ

ケンブリッジ大学の学生として、サンダーソンはそのような概念を調査するチームと協力しました。チームは、生物発光を引き起こすために他の生命体に挿入できる遺伝子ユニットを開発しました。研究者らは、バクテリアからの遺伝子をタバコ植物の葉緑体に移植し、反応を続けるために新鮮なルシフェリンを注入する必要なしに、それらをかすかに光らせました。しかし、実際に植物を光源として使用する上での最大の課題は、明るさを上げることです。この研究グループは、改変された光る大腸菌から膀胱ランプを作ったときに問題を抱えていました.

生物発光の革新的なデザインの寝室の横にある常夜灯

1879年にトーマスエジソンが電球を発明してから2010年代初頭にEUが禁止するまでの間、基本的な電球の設計は非常に似ていました。エジソンの時代の馬車以来の絶え間ない車の進化と比較して、フロントライトはほとんど変わっていません。ヨーロッパは、家や通りを照らすために蛍光バクテリアを成長させることから光年離れているかもしれません。ヨーロッパの国家元首と政府首脳が気候変動との戦いに取り組むとき、彼らはインテリジェントな解決策を必要としています。良いアイデアを思いついた業界では、人々は自然光を生物学的に模倣するためにイノベーションをすぐに捨てるべきではありません.

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