Водоросли Pyrocystis lunula в природе светятся лишь на доли секунды при механическом воздействии, например, из-за волн или движения судов. Команда Университета Колорадо в Боулдере нашла способ поддерживать свечение значительно дольше без физического воздействия.

Для этого исследователи изменили химическую среду вокруг водорослей. Оказалось, что кислый раствор с уровнем pH, как у томатного сока, способен запускать устойчивое свечение продолжительностью до 25 минут. По сути, химический состав начал выполнять роль своеобразного «включателя света».

Следующим этапом стало создание полноценных светящихся материалов. Учёные поместили клетки водорослей в биосовместимый гидрогель и с помощью 3D-печати изготовили сложные светящиеся структуры. После нанесения кислотных или щелочных растворов материал начинал равномерно излучать мягкий синий свет.

При этом водоросли успешно пережили процесс печати и сохраняли жизнеспособность в течение нескольких недель. Более того, образцы, обработанные химическим стимулятором, спустя месяц сохраняли 75% первоначальной яркости.

Такие материалы могут использоваться в автономных подводных роботах, которым требуется энергоэффективная подсветка без тяжёлых батарей. Ещё одно потенциальное направление — экологические сенсоры. Биолюминесцентные структуры способны менять яркость при контакте с токсичными веществами и сигнализировать о загрязнении воды.

Поскольку водоросли питаются солнечным светом, морской водой и углекислым газом, такая технология способна обеспечить углеродно-нейтральное освещение. Команда продолжает искать новые химические триггеры и способы точнее управлять длительностью и интенсивностью свечения.