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蓝云杉发蓝是受纳米管影响

俄罗斯克拉斯诺亚尔斯克专家研究发现,蓝云杉和灰蓝小麦颜色发蓝是因为覆盖叶子的表皮蜡质中存在纳米管。

几微米长的纳米物质影响着穿透植物的光。因此,植物可在光照不足的情况下存活下来,并提高光合作用的效率。研究结果发布在国际信息技术与纳米技术会议的会议文集中。

植物的许多部位都覆有蜡质表层,对叶子有保护作用,防止过湿、干枯、虫害和化学物质。当光落在正在进行光合作用的表面时,首先遇到的是影响透过的光的光学性质的蜡质表层。

俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心专家研究发现,植物蜡质表层的结构元素为纳米管。在研究了蓝云杉和灰蓝小麦的蜡质表层对叶子光学性质的影响后得出结论:导致蓝色的正是纳米管。

蓝云杉发蓝是受纳米管影响
© Sputnik / Vitaly Ankov
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为研究蜡质表层的结构,专家需要将其与植物分离。为此一般是用有机质或溶液,但可能会污染需要研究的材料。因此,专家想到使用蒸馏水来分离。水是惰性纯净物质,在毛细管力作用下可深入植物组织内部,而且在干燥过程中可轻松去除。专家将样本置于有水的容器中数小时,之后冷却至负温度。水在冻结过程中膨胀,将蜡质与叶子表面分离。再经过解冻,蜡质浮到表面,便于专家取出。

根据扫描电子显微镜的观察结果,上述两种植物的表皮蜡质均由直径150纳米、长1至4微米的纳米管组成。杉针和麦叶表皮蜡质对比结果显示,二者的荧光光谱不同。蓝云杉的荧光光谱峰值接近紫外线边界,灰蓝小麦的荧光光谱峰值则靠近绿区。在紫外线作用下,云杉获得蓝色,小麦则呈灰蓝色。这是因为云杉的蜡质表层的纳米管为空心,小麦则相反,所以二者对光的折射不同。