Et team av forskere fra fakultetene for ingeniørvitenskap og landbruk ved Hokkaido University og Institute for Design and Research of Chemical Reactions (Japan) har utviklet et europium-basert tynnfilmbelegg som akselererer plantevekst, rapporterer Phys.org-portalen.
Denne teknologien kan øke plantens reproduksjonshastighet og har potensial til å bidra til å løse globale matforsyningsproblemer.
Planter konverterer synlig lys til energi gjennom en prosess som kalles fotosyntese. I tillegg til synlig lys inneholder sollys også ultrafiolette (UV) stråler. Forskerne i dette arbeidet forsøkte å gi planter ekstra synlig lys for bruk i fotosyntese ved å bruke et bølgelengdekonverterende materiale (WCM) som kan konvertere ultrafiolett lys til rødt.
Forskerne utviklet WCM basert på europium-komplekset og laget et tynnfilmbelegg som kan påføres kommersielt tilgjengelige plastplater.
Forskere har vist at filmen konverterer ultrafiolett lys til rødt, men blokkerer ikke nyttig synlig lys fra solen.
Filmen ble testet ved å sammenligne planter dyrket med og uten WCM-belagte ark. Testene ble utført på mangold og japansk lerk.
Om sommeren, når daglengden er maksimal og soleksponeringen er sterk, var mangoldplanter dyrket med og uten WCM-film praktisk talt de samme. Men om vinteren, når dagene er kortere og sollys er svakere, viste mangoldplanter dyrket med WCM-filmer 1,2 ganger høyden og 1,4 ganger biomassen etter 63 dager. Forskerne tilskriver denne akselererte veksten økningen i mengden rødt lys fra WCM-filmene.
Forsøk med japanske lerketrær viste også akselerert plantevekst. Frøplantene viste en høyere relativ veksthastighet de første 4 månedene, noe som resulterte i en 1,2 ganger økning i stengeldiameter og en 1,4 ganger total biomasse sammenlignet med trær dyrket uten WCM-dekning.
Viktigere, dette gjorde at frøplantene nådde standardstørrelsen for planting i Hokkaido-skogbruket innen ett år. Bruk av WCM-filmer kan redusere vekstperioden for frøplanter fra to år til ett år, noe som resulterer i mer økonomisk planteproduksjon.