Světlo v dřevě díky houbě
Použili lehké balsa dřevo, které inkubovali tři měsíce s vláknitou houbou Desarmillaria tabescens (václavka bezkroužková). Houba postupně pronikla dřevem a rozložila lignin, ale nepoškodila pevnou strukturu celulózy. Výsledkem je pevný biohybrid, dřevo prorostlé skutečnými houbovými vlákny, z nějž se stává samovolně svítící materiál.
Princip záření: luciferin a luciferáza
K emisi světla dochází enzymem luciferázou, který reaguje s kyslíkem. Vzniká biochemická reakce generující zelené světlo o vlnové délce přibližně 560 nm. Za laboratorních podmínek dřevo zazářilo v plné intenzitě po asi deseti hodinách od kontaktu se vzduchem a svítilo až deset dnů neustále.
K čemu to může být užitečné?
Vědci vidí možnosti v osvětlení venkovních konstrukcí – například laviček, zábradlí nebo nábytku –, které by ve tmě zářily bez potřeby žárovek, kabeláže či baterií. Jde o materiál, který kombinuje živý biologický systém (houba) s neživou strukturou (dřevo) a otevírá cestu k nízkoenergetickému osvětlení městské i domácí scény.
Jak to funguje „ve výrobě“
Výroba svítícího dřeva probíhá v přesně kontrolovaných podmínkách: dřevo se po dobu tří měsíců udržuje ve velmi vlhkém prostředí, kdy absorbuje až osmkrát více vody než jeho hmotnost. Vysokotlaká vlhkost je klíčová pro růst houbových vláken. Tím se aktivuje rozklad ligninu, zatímco buněčná celulóza zůstává nedotčena – dřevo si tedy zachovává pevnost a tvar.
Z rodinné historie až do chytrých měst
Bioluminiscenci dřeva znali už staří antičtí vědci – např. Aristoteles popisoval fenomen foxfire už před více než 2400 lety. Dnes tuto starou znalost přináší moderní biotechnologie do laboratoře a pomáhá jí stát se součástí ekologicky šetrných řešení budoucnosti.
Co nyní stojí před vědci?
Zatím je záření poměrně slabé a krátkodobé (asi 10 dnů). Vědci se nyní věnují optimalizaci podmínek tak, aby bylo světlo intenzivnější a trvalo déle. Cílem je využít tento biohybrid v praktických aplikacích – od výtvarných designových prvků po pouliční osvětlení s minimální ekologickou stopou.
Empa tak ukazuje, že světlo může vzniknout tam, kde si ho člověk ani nevšiml – stačí propojit biologii a materiálovou vědu. Potenciál pro energeticky úsporné a bezbateriové osvětlení je tu, stačí ho jen dotáhnout do reality.
Zdroje k hlubšímu bádání
Taming the Production of Bioluminescent Wood Using the White Rot Fungus Desarmillaria Tabescens