Los científicos de Krasnoyarsk han descubierto que el tono inusual del abeto azul y el trigo gris se debe a la presencia de nanotubos en la cera epicuticular que cubre las agujas y las hojas. Los nanotubos afectan la luz que penetra en las plantas, para que puedan sobrevivir en condiciones de poca luz y aumentar la eficiencia de la fotosíntesis. Los resultados de la investigación se publican en la colección de la Conferencia Internacional de Tecnología de la Información y Nanotecnología (ITNT) de 2020.
Muchas partes de las plantas están cubiertas con cera epicuticular, que protege las hojas del exceso de humedad y sequedad, insectos y productos químicos. Científicos del Instituto de Física. L. V. El Centro Científico Kirensk Krasnoyarsk de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia descubrió que los elementos estructurales del recubrimiento de cera de las plantas son nanotubos. Habiendo estudiado el efecto de la capa superficial sobre las propiedades ópticas de las agujas de abeto azul y hojas de trigo gris grisáceo, los autores llegaron a la conclusión de que son los nanoobjetos los responsables del color azul.
“En 2016, científicos de Inglaterra descubrieron que no son los pigmentos los responsables del color azul de las plantas, sino una cierta estructura de cristal fotónico en los cloroplastos de las plantas. Hay muchos abetos azules que crecen en Siberia, comenzamos a buscar la razón de su color azul y encontramos cera. Resultó que fue él quien fue responsable del color inusual. Si esta capa se elimina químicamente, visualmente el árbol se convertirá en un abeto verde ordinario. También observamos una variedad de trigo gris y descubrimos que la gruesa capa de cera de las plantas azuladas está formada por nanotubos. Al estudiar las características espectrales de la cera, encontramos que absorbe casi toda la luz ultravioleta y la emite en el rango de luz visible, es decir, es fluorescente. Al absorber luz de longitud de onda corta, la capa de cera protege la estructura interna de las células de la radiación ultravioleta y al mismo tiempo la transfiere a la región visible del espectro, aumentando así la eficiencia de la fotosíntesis”, dijo uno de los autores del estudio., Evgeny Bukhanov.
Muestras de nanotubos bajo un microscopio electrónico de barrido. Trigo (izquierda) y abeto azul (derecha) Servicio de prensa de la KSC SB RAS
Servicio de prensa de la KSC SB RAS
Los científicos utilizaron agua destilada para separar la cera de la planta. Las muestras se colocaron en un recipiente con agua durante varias horas y se enfriaron a temperaturas negativas. Al congelarse, el agua se expandió y arrancó las placas de cera de la superficie de la hoja. Después de descongelarse, las placas flotaron hacia la superficie, donde los científicos las recolectaron. El estudio de las muestras obtenidas bajo un microscopio electrónico de barrido mostró que en ambas plantas el recubrimiento de cera consta de nanotubos con un diámetro de aproximadamente 150 nm y una longitud de 1-4 micrones. Las agujas de abeto y las hojas de trigo diferían en los espectros de fluorescencia. En los abetos, el pico luminoso estaba cerca del borde con la luz ultravioleta, y en el trigo, no estaba lejos de la zona verde. Como resultado, bajo la influencia de la radiación ultravioleta, el abeto se vuelve azul y el trigo se vuelve gris azulado. La diferencia se debe a que los nanotubos del revestimiento de cera son huecos, mientras que en el trigo están rellenos, por lo que refractan la luz de diferentes formas.
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