Tiedemiesryhmä Hokkaidon yliopiston tekniikan ja maatalouden tiedekunnista ja kemiallisten reaktioiden suunnittelu- ja tutkimusinstituutista (Japani) on kehittänyt europiumpohjaisen ohutkalvopinnoitteen, joka nopeuttaa kasvien kasvua, raportoi. Phys.org portaali.
Tämä tekniikka voi lisätä kasvien lisääntymisnopeutta ja voi auttaa ratkaisemaan maailmanlaajuisia elintarvikehuoltoongelmia.
Kasvit muuttavat näkyvän valon energiaksi fotosynteesiksi kutsutun prosessin kautta. Auringonvalo sisältää näkyvän valon lisäksi myös ultraviolettisäteitä (UV). Tämän työn tutkijat pyrkivät tarjoamaan kasveille näkyvää lisävaloa käytettäväksi fotosynteesissä käyttämällä aallonpituutta muuntavaa materiaalia (WCM), joka voi muuntaa ultraviolettivalon punaiseksi.
Tutkijat kehittivät europiumkompleksiin perustuvan WCM:n ja loivat ohutkalvopinnoitteen, joka voidaan levittää kaupallisesti saataville muovilevyille.
Tutkijat ovat osoittaneet, että kalvo muuttaa ultraviolettivalon punaiseksi, mutta ei estä hyödyllistä näkyvää valoa auringosta.
Kalvo testattiin vertaamalla kasveja, jotka on kasvatettu WCM-pinnoitettujen levyjen kanssa ja ilman. Kokeet suoritettiin sveitsin mangoldilla ja japanilaisella lehtikuusella.
Kesällä, kun päivän pituus on maksimi ja auringonotto on voimakasta, WCM-kalvoilla ja ilman niitä kasvatetut sveitsiläiset mangoldit olivat käytännössä samanlaisia. Talvella, jolloin päivät ovat lyhyempiä ja auringonvaloa heikompi, WCM-kalvoilla kasvatetut sveitsiläiset mangoldit osoittivat 1,2 kertaa korkeamman ja 1,4 kertaa biomassan 63 päivän jälkeen. Tutkijat katsovat tämän kiihtyneen kasvun johtuvan WCM-kalvojen tuottaman punaisen valon lisääntymisestä.
Kokeet, joissa käytettiin japanilaisia lehtikuusia, osoittivat myös kasvien kasvun nopeutumista. Taimien suhteellinen kasvunopeus oli korkeampi neljän ensimmäisen kuukauden aikana, mikä johti 4-kertaiseen kasvuun varren halkaisijassa ja 1,2-kertaiseen kokonaisbiomassaan verrattuna puihin, jotka kasvatettiin ilman WCM-peitettä.
Tärkeää on, että tämän ansiosta taimet saavuttivat Hokkaidon metsätaloudessa istutettaviksi sopivan koon yhden vuoden sisällä. WCM-kalvojen käyttö voi lyhentää taimien kasvuaikaa kahdesta vuodesta yhteen vuoteen, mikä johtaa taloudellisempaan kasvintuotantoon.