纳米萤火虫技术可制造无需电力的灯

萤火虫通过化学反应照亮夏日黄昏的草坪，这种化学反应发生在发光物质和其相关酶之间。荧光素和荧光素酶分别可以提供自然、无需电力的光芒，用于环境照明和其他用途。但此前的实验并没有产生非常明亮的光线。

现在，雪城大学的研究人员有了捕捉萤火虫光的新方法，即使用掺杂荧光素酶的纳米棒。他们说，由此产​​生的系统比其他产生明亮光线的方法效率高 20 到 30 倍。用这种方法制作的未来圣诞灯饰、夜灯和其他昏暗但装饰性的照明不需要任何电池或电源插座就能发出明亮的光芒。

雪城大学化学系助理教授马修·梅耶 (Mathew Maye) 表示，诀窍在于改变荧光素和荧光素酶之间相互作用的范围。研究小组将转基因荧光素酶附着在由镉基半导体材料制成的纳米棒核心上。这些纳米棒类似于量子点，但在这种情况下，它们是量子棒。然后，研究人员添加了荧光素，它作为炽热光芒的燃料。当化学物质相互作用时，它们会释放能量，这些能量会转移到纳米棒上。这才是纳米棒发光的真正原因。

研究人员发现，改变纳米棒核心的尺寸以及延长或缩短纳米棒可以产生新的颜色。萤火虫只能发出标志性的黄色光芒，而这种纳米装置可以发出绿色、红色和橙色的色调，甚至产生红外光。

该团队仍需研究如何传输更多能量以使发光持续更长时间，以及如何使该系统在更大规模上发挥作用。但他们表示，它可以在照明显示器中发挥作用。这项研究发表在《ACS Nano Letters》上。

[来源：科学日报]