Een team van wetenschappers van de faculteiten techniek en landbouw aan de Hokkaido University en het Institute for Design and Research of Chemical Reactions (Japan) heeft een op europium gebaseerde dunnefilmcoating ontwikkeld die de plantengroei versnelt, meldt Phys.org-portal.
Deze technologie zou de reproductiesnelheid van planten kunnen verhogen en heeft het potentieel om de wereldwijde voedselvoorzieningsproblemen op te lossen.
Planten zetten zichtbaar licht om in energie via een proces dat fotosynthese wordt genoemd. Naast zichtbaar licht bevat zonlicht ook ultraviolette (UV) stralen. De onderzoekers in dit werk probeerden planten te voorzien van extra zichtbaar licht voor gebruik bij fotosynthese met behulp van een golflengte-omzettend materiaal (WCM) dat ultraviolet licht in rood kan omzetten.
De onderzoekers ontwikkelden WCM op basis van het europiumcomplex en creëerden een dunnefilmcoating die op in de handel verkrijgbare kunststofplaten kan worden aangebracht.
Wetenschappers hebben aangetoond dat de film ultraviolet licht omzet in rood, maar het bruikbare zichtbare licht van de zon niet blokkeert.
De film werd getest door planten te vergelijken die waren gekweekt met en zonder met WCM beklede vellen. De tests werden uitgevoerd op snijbiet en Japanse lariks.
In de zomer, wanneer de daglengte maximaal is en de blootstelling aan de zon sterk is, waren snijbietplanten gekweekt met en zonder WCM-films praktisch hetzelfde. In de winter, wanneer de dagen korter zijn en het zonlicht zwakker, vertoonden snijbietplanten gekweekt met WCM-films 1,2 keer de hoogte en 1,4 keer de biomassa na 63 dagen. De onderzoekers schrijven deze versnelde groei toe aan de toename van de hoeveelheid rood licht van de WCM-films.
Proeven met Japanse lariksbomen lieten ook een versnelde plantengroei zien. De zaailingen vertoonden een hogere relatieve groeisnelheid in de eerste 4 maanden, wat resulteerde in een 1,2 keer grotere stengeldiameter en een 1,4 keer totale biomassa in vergelijking met bomen die zonder WCM-bedekking werden gekweekt.
Belangrijk was dat hierdoor de zaailingen binnen een jaar de standaardgrootte bereikten voor aanplant in de Hokkaido-bosbouw. Het gebruik van WCM-films kan de groeiperiode van zaailingen van twee jaar tot één jaar verkorten, wat resulteert in een zuinigere plantproductie.