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14/07/2014

Bio-light - Philips Design

di Biodesart

Natura Integrata

Il fenomeno della bioluminescenza è ampiamente diffuso in natura, sia in organismi marini (batteri, alghe, meduse, crostacei e pesci), che in quelli terrestri (lucciole ed alcune specie di vermi e funghi). Recentemente sono stati effettuati studi approfonditi sul processo della bioluminescenza, che hanno permesso di acquisire importanti conoscenze sia sui meccanismi della stessa e sulle specie chimiche in essa coinvolte, sia sulla sua funzione negli organismi viventi.

Premettiamo che nel nostro caso il responsabile del fenomeno della bioluminescenza è il Vibrio Fisheri, simbionte di animali marini e abitanti degli organi fotofori degli stessi.

In generale, i batteri vengono considerati come organismi unicellulari indipendenti, ma in alcuni casi, intere popolazioni batteriche possono svolgere una sola funzione all’unisono, o modificare l’attività individuale in risposta alla grandezza o all’attività della colonia. Questo tipo di regolazione che dipende dalla densità cellulare viene definito “Quorum sensing” e quindi la singola cellula batterica percepisce la quantità delle altre cellule batteriche presenti nell’ambiente intorno, e indirizza la propria attività in risposta.

Pertanto, nel caso in cui la popolazione batterica è bassa, il Vibrio Fischeri non emette luce visibile. Quando invece è abbastanza densa, la sua presenza origina l’effetto “milky sea” (mare di latte) tipico dell’Oceano Indiano, dove il mare può assumere una luminescenza intensa, con un apparente colore bianco latte.

Cercando di capire il meccanismo alla base della bioluminescenza di questi Vibrio marini, alcuni ricercatori hanno scoperto inoltre che il filtrato ottenuto da una coltura luminescente di alta densità cellulare, era in grado di indurre luminescenza in una coltura non luminescente a bassa densità, a causa di un auto induttore codificato dal batterio.

Il processo della bioluminescenza coinvolge in genere almeno due sostanze: un enzima (luciferasi) che catalizza la reazione bioluminescente e un opportuno substrato enzimatico, genericamente indicato come luciferina.

Il concept Bio-light, ideato dalla Philips Design, esplora le potenzialità sostenibili derivanti dall’uso di batteri bioluminescenti, fenomeno che sfrutta le reazioni molecolari in grado di trasformare l’energia enzimatica (chimica) in energia luminosa. La funzione della bioluminescenza è regolata in Bio-light dall’interazione di colture batteriologiche con ambienti saturi di metano.

Philips MicrobialBio-light © Philips

Bio-light, premiato nel 2011 all’interno del “Reddot Design Luminary Award”, è parte integrante di un progetto più esteso, la Microbial Home, concept di un ecosistema domestico che ricerca e analizza soluzioni progettuali non-convenzionali, sia per stimolare un nuovo approccio con le moderne forme di energia, sia per risolvere problematiche ambientali legate ai temi dell’illuminazione, dello smaltimento dei rifiuti domestici, della pulizia e conservazione degli alimenti.

Una miscela di gas è prodotta quotidianamente dall’impianto di trattamento rifiuti chiamato Methan Digester della “Casa Microbica”, una cassetta di compostaggio capace di metabolizzare i rifiuti e trasformarli in sotto elementi e gas, che crea un sistema chiuso ed efficiente.

La struttura portante del dispositivo è composta da un telaio in acciaio caratterizzato da una struttura ridondante, che può essere appoggiato ad un piedistallo indipendente o appeso al muro, mentre le singole celle in vetro, dalle forme biomorfe, sono soffiate direttamente nel telaio in acciaio.

Le colture batteriologiche, presenti in ogni cella di vetro, sono collegate tramite dei tubi in silicone al serbatoio di metano prodotto dal sistema «digestivo» della casa, creando così un sistema di depurazione, produzione di energia e riutilizzo della stessa, sotto forma di luce bioluminescente.

Ciò permette alle colture batteriologiche di emettere luce soffusa di colore verde. La ridondanza dei recipienti in vetro garantisce le prestazioni del dispositivo, che anche in caso di morte di una delle colture batteriche, consente comunque il suo corretto funzionamento.

Rispetto alle tradizionali tecnologie ad incandescenza, la bioluminescenza produce una luce soft a basse temperature non adatta per un’illuminazione funzionale, ma tale da poter rinunciare al continuo dispendio di luce elettrica.

I batteri integrati in Bio-light si rigenerano autonomamente, tramite lo smaltimento del gas erogato dal sistema che contemporaneamente illumina, consentendo di ripristinare le prestazioni che non saranno soggette ad obsolescenza.

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