Sabe-se que algumas bactérias produzem sua própria eletricidade, o que pode torná-las úteis na fabricação de baterias e células de combustível. Até ontem, porém, as tentativas foram ineficientes e inflexíveis.
Hoje, boas notícias no campo da baterias inovadoras. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) criaram uma estrutura “biohíbrida” construída em torno de um hidrogel que pode sustentar micróbios enquanto eles coletam efetivamente sua energia. As bactérias no centro deste sistema são conhecidas como bactérias exoeletrogênicas: esta família de micróbios pode produzir elétrons, transferi-los através da membrana externa e depois para longe da célula. Se conseguirmos capturar esses elétrons, as bactérias exoelogênicas podem essencialmente ajudar a construir uma bateria viva.
Mas existe um equilíbrio delicado e, evidentemente, as tentativas anteriores não conseguiram respeitá-lo. Materiais condutores são necessários para desviar os elétrons para um eletrodo, mas a maioria deles não é ideal para a sobrevivência das bactérias. Já aqueles que são mais receptivos à vida não são condutores eficientes. Resumindo: se houvesse um bom condutor, ele matava as bactérias e, portanto, não tinha energia. Não há tambores vivos. Se o condutor não fosse bom, as bactérias permaneciam vivas, mas não era produzida energia suficiente.
O novo estudo para a bateria viva
Para o novo estudo, os pesquisadores desenvolveram um material próprio que visava resolver esse impasse e salvar “cabra e repolho”, ou melhor, “condutor e bactéria”. Consiste em um hidrogel feito de nanotubos de carbono e nanopartículas de sílica, que conduzem eletricidade. Tudo isso é mantido unido por fitas de DNA. Bactérias exoeletrogênicas são então adicionadas a essa infraestrutura junto com um meio de cultura rico em nutrientes para mantê-las vivas.
Os pesquisadores dizem que a receita pode ser modificada para modificar algumas propriedades do material, em particular alterando o tamanho e as seqüências das cadeias de DNA.
A equipe descobriu que as bactérias cresceram bem no material, penetrando profundamente nos poros do hidrogel. O hidrogel também fez um bom trabalho na condução de eletricidade. Os pesquisadores também construíram uma forma de desligar a bateria. Quando a energia não é mais necessária, pode ser adicionada uma enzima que “corta” as cadeias de DNA e causa o colapso do material.
A pesquisa foi publicada na revista Materiais e interfaces aplicados ACS .
fonte: American Chemical Society
