Cientistas alemães criaram a base para o surgimento de fontes de alimentos baseadas em microorganismos vivos. Os “cyborgs microbianos”, como os desenvolvedores brincavam, podem se tornar uma fonte de eletricidade para biossensores, biorreatores ou trabalhar no núcleo das células de combustível. Tudo o que o alimento vivo precisa é de água e um meio nutritivo.
Cientistas do Instituto de Tecnologia Karlsruhe (KIT) relataram o desenvolvimento da primeira bateria desse tipo. Os pesquisadores são conhecidos há muito tempo pelas chamadas bactérias exoelogênicas, que no processo de metabolismo (atividade vital) produzem elétrons e os transportam para o exterior das células. O problema era agilizar o movimento de elétrons em uma bateria viva e garantir a vida normal e controlada de uma colônia de bactérias na bateria.
Os pesquisadores do KIT foram capazes de desenvolver um material nanocompósito que suporta simultaneamente o crescimento de bactérias exoelogênicas e, ao mesmo tempo, conduz a corrente de maneira controlada. “Criamos um hidrogel poroso, que consiste em nanotubos de carbono e nanopartículas de sílica entrelaçadas com fitas de DNA”, disse o gerente de projeto, professor Christoph M. Niemeyer (Christof M. Niemeyer). Em seguida, a bactéria Shewanella oneidensis e um meio nutritivo líquido foram adicionados à estrutura. E funcionou.
Os experimentos mostraram que, à medida que a colônia de bactérias crescia, o fluxo de elétrons aumentava. A bateria permaneceu estável por vários dias, durante os quais mostrou atividade eletroquímica. Os cientistas estão convencidos de que o composto pode conduzir com eficiência elétrons produzidos por bactérias ao eletrodo. Além disso, a bateria assim obtida acabou por ser programável. Para desligá-lo, bastava adicionar uma enzima que destrói as moléculas de DNA no meio nutriente das bactérias.
As bactérias são mostradas em verde, DNA em azul, nanotubos de carbono em cinza e sílica em violeta (Niemeyer Lab, KIT)
Os cientistas relataram o desenvolvimento em um artigo na revista ACS Applied Materials & Interfaces. É prematuro falar sobre quaisquer realizações práticas sobre esse tópico, mas é interessante. Quem sabe, talvez um dia um implante incorporado no corpo diga ao seu dono: “10% da carga permanece, não se esqueça de alimentar a bateria”.
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