Las estructuras claras enfocan y dirigen la luz para ayudar a la planta de la ventana a recolectar energía del sol sin sobrecalentarse o secarse.

Introducción

Desde grandes árboles hasta algas microscópicas, las plantas usan la energía del sol para alimentar a casi todos los seres vivientes, capturando energía solar y transformándola en azúcares y otras moléculas nutritivas.

Las plantas que crecen en lugares húmedos usan el agua para mantenerse frescas mientras toman sol. Sin embargo, las plantas que crecen en lugares secos y calurosos se enfrentan a un problema: ¿cómo pueden conseguir la energía que necesitan del sol sin sobrecalentarse o deshidratarse?

La planta de ventana (Fenestraria aurantiaca), que crece en el desierto Namib en el sur de África, ha encontrado una interesante solución. Esta planta entierra casi la totalidad de su tallo de 4 cm (1.5 pulgadas) en la superficie de la arena. Luego, usa la parte que queda hacia afuera como un lente para dirigir la luz hacia adentro, desde donde las células pueden hacer fotosíntesis sin quemarse.

Imagen: Chayaamor-Heil y Hannachi-Belkadi / Edificios / Algunos derechos reservados

Cuando le llega luz a la hoja, el lente curvo y sus células llenas de agua doblan los rayos para que le lleguen a las células que harán fotosíntesis en su interior.

Imagen: Iván Boldyrev / CC BY SA - Reconocimiento de Creative Commons + ShareAlike

Observa las puntas translúcidas de las hojas. Los compuestos fotosintéticos aparte de la clorofila le dan a esta especie su tono rosa.

La estrategia

La punta del tallo de esta planta es transparente, cosa que deja pasar luz solar a la parte inferior. Tal como el lente de tu propio ojo, la parte transparente elige qué tipo de luz deja pasar. Su superficie cerosa filtra la luz más fuerte, y deja pasar solo cerca del 10% de luz a la planta. Esto previene que se sobrecaliente por dentro.

Esta punta, igual que un lente, es curva. Su forma dirige la luz que llega a su superficie hacia más adentro, hacia el centro del tallo. También previene que la arena se acumule y obstruya la “ventana” de la planta.

Debajo de esta estructura en forma de lente hay células transparentes llenas de agua. A medida que la luz entra en el agua, los rayos se doblan y cambian de dirección. Esto hace que llegue luz a las células que cubren la parte interior del tallo. Ahí, esas células utilizan el proceso de para transformar la luz en energía para la planta.

Las posibilidades

La estrategia que utiliza esta planta en su transporte de luz de cierto modo es usada en construcción, cuando se trae luz del exterior a través de tubos transparentes desde la superficie del techo al interior de un lugar. Esta tecnología podría mejorarse drásticamente usando agua (como lo hace esta planta) u otra substancia que doble rayos de luz, y así dirigir los rayos en la dirección en la que se necesiten.

Esta planta puede inspirarnos para diseñar e instalar paneles fotovoltáicos que sean menos susceptibles al sobrecalentamiento y que puedan enfocar la luz en estructuras que generen electricidad. Estas estrategias también podrían ser usadas para diseñar equipos portátiles cuyas pantallas sean más fáciles de ver a la luz del sol, mediante formas que canalicen la luz de una manera que puedan iluminar el dispositivo por dentro y combatir el reflejo del sol.

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Última actualización 5 de abril de 2019