دبي، الإمارات العربية المتحدة(CNN) -- للنباتات استخدامات عديدة تتراوح ما بين الزينة والغذاء، وزيادة إنتاجية الموظفين في مكان العمل، وذلك وفقاً للعديد من الدراسات. ولكن هل سيفتح العلم باباً جديداً لاستخداماتٍ إضافية للنباتات؟
ويطمح مهندسون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا "MIT" إلى تطوير نباتات تؤدي وظائف متنوعة، وذلك عبر إجراء تعديلات على مكوّناتها الطبيعية.
وتتضمن التعديلات وضع أجهزة استشعار تُطبع على الأوراق لتبين ما إذا كانت بحاجة إلى الماء. وتشمل أيضاً نباتات تسجل وتنقل صور ثلاثية الأبعاد لبيئتها المحيطة، وأخرى تستطيع كشف المواد الكيميائية التي تستخدم في صناعة المتفجرات في المياه الجوفية.
وتندرج هذه النماذج المبدئية ضمن تطبيقات علم التقانة النانوية الحيوية للنباتات أو "Plant Nanobiotics"، وهو مصطلحٌ وُضع من قبل مجموعة أبحاث "سترانو" في المعهد.
ويجمع المصطلح بين مفهومين "بيونيك" وهو ما يعني إعطاء شيء حي قدرة اصطناعية (مثل ذراع الكترونية) و "نانو" التي تشير إلى جسيمات أصغر من مائة نانومتر والتي يمكن استخدامها لإشراك الشيء الحي مع قدرة جديدة.
وفي الدراسة، غُمرت الأوراق أولاً في محلول من الجسيمات النانوية ثم تعرضت لضغط عال، مما أدى إلى دخول الجسيمات إلى الأوراق من خلال مسام تسمى الثغور.
وأصدرت الجسيمات النانوية مادة لوسيفيرين، وهي مادة ينبعث منها الضوء، بالإضافة إلى أنزيم لوسيفيراز، وهو يعمل على مادة لوسيفيرين لجعلها تتوهج. وبهذه الطريقة، يُدعم الضوء من عملية التمثيل الغذائي للمصنع نفسه.
وقال أستاذ الهندسة الكيميائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، مايكل سترانو: "نحن نبحث عن طرقٍ لهندسة النباتات لتستبدل وظائف الأجهزة التي نستخدمها بشكلٍ يومي."
ومن إحدى مشاريعه الحديثة إنتاج نباتاتٍ قادرة على الإضاءة الذاتية، إذ وجد فريق بحثه أن غرس جزيئات الـ"نانو" في أوراق نباتات جرجير الماء يعطيها القدرة على إصدار ضوءٍ خافت لقرابة أربع ساعات.
ويُشغل الضوء بمساعدة عملية الأيض في النباتات، إذ أوضح سترانو: "تمتص النباتات الطاقة من أشعة الشمس وتخزنها كسكريات.. ونحن نحاول استخدام بعض تلك المواد الكيميائية المخزنة من أجل الإضاءة."
ويأمل فريق البحث تطوير بخاخٍ يستخدم مرةً واحدة لجعل النباتات ذاتية الإضاءة لبقية حياتها، بالإضافة إلى تقنيةٍ تعمل كزر إطفاء للضوء في النهار.
ويأمل سترانو أن تستخدم هذه التقنية في المستقبل لإضاءة المباني، واستبدال عواميد الإنارة في الطرقات بالأشجار.
ويُذكر، أن الإضاءة تستهلك سبعة بالمئة من الكهرباء في الولايات المتحدة، وقد تساهم النباتات المضيئة في توفير الطاقة.