Pesquisadores do Instituto de Tecnologia Stevens em Nova Jersey (EUA) inventaram uma maneira de produzir eletricidade sem usar combustíveis fósseis: um cogumelo coberto de bactérias.
Tal “cogumelo biônico” é uma junção de aglomerados de cianobactérias produtoras de energia e tecnologias como impressão em 3D e nanofitas de grafeno.
Em outras palavras, pesquisadores imprimiram cianobactérias contidas em hidrogel (biotinta) em 3D diretamente em cogumelos. Para captar a energia gerada, nanofitas de grafeno – finíssimas fitas de material supercondutor – foram impressas em um padrão que cruza com as bactérias, capturando os elétrons liberados através das membranas externas das bactérias.
Energia limpa
Há anos os pesquisadores se interessam pelo poder de eletricidade das bactérias. No entanto, as cianobactérias em questão têm se mostrado difíceis de trabalhar porque não podem sobreviver por tempo suficiente em superfícies artificiais para serem úteis na geração de energia.
O avanço veio quando os cientistas consideraram usar um cogumelo comum como superfície para as bactérias.
Cogumelos naturalmente têm um ecossistema de bactérias vivendo neles, o que significa que a integração é mutuamente benéfica. Os pesquisadores chamam isso de “engenharia da simbiose”.
Ao iluminar o cogumelo biônico, as cianobactérias produziram 65 nanoamps de eletricidade através da fotossíntese.
Escalando
Embora isso não seja suficiente para alimentar um dispositivo eletrônico, os pesquisadores dizem que uma “corrente” de cogumelos poderia criar energia suficiente para acender uma lâmpada LED.
“O que mostramos neste artigo é uma abordagem que utiliza uma impressão 3D multimaterial para integrar e mesclar perfeitamente (você também pode dizer ‘casar’) as propriedades inteligentes desses dois mundos – um dos microrganismos vivos biológicos e o outro dos nanomateriais funcionais abióticos”, Manu Mannoor, um dos autores do estudo, disse à CNN.
Além disso, a equipe está investigando como produzir correntes elétricas mais altas usando os cogumelos biônicos através de arranjos mais complexos, possivelmente expandindo a aplicação para outras variedades de bactérias “úteis” que exibem propriedades únicas, como bioluminescência e virulência.
Possibilidades
A ciência por trás da descoberta poderia ser usada para outras aplicações também. “As bactérias possuem muitas outras propriedades além da produção de eletricidade”, afirmou Mannoor.
A pesquisa faz parte de um esforço maior para compreender melhor o mecanismo biológico das células e como elas podem ser usadas para criar novas tecnologias para defesa, saúde e meio ambiente.
Por exemplo, segundo Mannoor, “gostaríamos de estender esta abordagem de criação de sistemas 3D bacterianos nano-biônicos para aplicação no campo biomédico”.
“Estas espécies bacterianas podem ser utilizadas para projetar um sistema bio-híbrido mostrando a propriedade particular que as bactérias selecionadas exibem. Acreditamos que nossa abordagem de nanobiônicos bacterianos pode abrir o caminho para muitos novos híbridos biônicos projetados”, explicou outro autor do estudo, Sudeep Joshi.
Um artigo detalhando a pesquisa foi publicado na revista Nano Letters. [3DPrint, DigitalTrends, IFLS, CNN]