Als het aan wetenschappers ligt, raken de snoeren van de kerstverlichting straks nooit meer in de knoop, want de kerstverlichting van de toekomst heeft geen elektriciteit nodig. En dat allemaal dankzij het vuurvliegje.

Vuurvliegjes geven licht. En daar komt geen elekticiteit bij kijken. Wetenschappers zouden die lichtgevende functie dan ook maar wat graag kopiëren en ten bate van de mens inzetten. En het lijkt er nu op dat dat gaat lukken.

Helder
“Vuurvliegjes zijn één van de beste voorbeelden van bioluminsecentie,” vertelt onderzoeker Matthew Maye. “Het licht is heel helder en efficiënt.” Vuurvliegjes produceren dat heldere licht dankzij een chemische reactie tussen luciferine en luciferase.

Gloeiende nanostaafjes. Foto: Syracuse University.

Hoe?
Wat heeft Maye nu gedaan om dat proces te kopiëren? Hij maakte een nanostaafje. De buitenste laag van het nanostaafje bestond uit cadmiumsulfide. De kern uit cadmiumselenide. Dit zijn twee halfgeleidende metalen. Maye voegde luciferase aan het staafje toe. Later werd luciferine toegevoegd. Wanneer die twee stoffen met elkaar reageren, komt energie vrij. Die werd doorgestuurd naar het nanostaafje en zorgde ervoor dat dit ging gloeien. Door de grootte van de kern van het nanostaafje en de lengte van het nanostaafje aan te passen, konden de onderzoekers bepalen welke kleur deze werd. Zo kunnen de nanostaafjes een oranje, rode en groene gloed produceren.

Efficiënter
Het is niet voor het eerst dat het trucje van de vuurvlieg wordt nagebootst. Wel is deze aanpak 20 tot 30 keer efficiënter dan eerdere pogingen, zo meldt het blad Nano Letters. “Het trucje zit ‘m in het verkleinen van de afstand tussen het enzym (luciferase, red.) en het oppervlak van het nanostaafje en het optimaliseren van de bouw van het nanostaafje,” vertelt Maye. “Wij hebben een manier ontwikkeld om het genetisch gemanipuleerde enzym luciferase op chemische wijze direct aan het oppervlak van het nanostaafje te verbinden.”

Hoewel het onderzoek al veelbelovend is, lijken lampjes die zonder energiebron licht verspreiden nog wel ver weg. Eerst moet een manier ontwikkeld worden om de nanostaafjes langer te laten gloeien en op grotere schaal te ontwikkelen. Maar Maye gelooft in zijn product: een object dat chemische energie omzet in licht. Hij benadrukt dat de methode LED-lampjes wel eens kan gaan vervangen. En dat hoeft echt niet heel lang te duren. “De nanostaafjes zijn gemaakt van materialen die ook in computerchips, zonnepanelen en LED-lampjes zitten.” Het is volgens hem heel aannemelijk dat nanostaafjes met een coating geïnspireerd op de vuurvlieg op een dag voor licht zorgen zonder dat daar een stekker of stopcontact bij komt kijken.