As plantas têm muitas
funções importantes, como nos fornecer alimentos, liberar o oxigênio que
respiramos e embelezar nossos ambientes. Uma equipe de pesquisadores do MIT,
nos Estados Unidos, quer tornar as plantas ainda mais úteis turbinando-as com
nanomateriais. A ideia é aumentar a produção de energia das plantas e dar-lhes
funções completamente novas, tais como o monitoramento de poluentes ambientais.
Juan Pablo Giraldo e seus
colegas aumentaram a capacidade das plantas para capturar a energia da luz em
30% incorporando nanotubos de carbono no cloroplasto, a organela onde ocorre a
fotossíntese. Usando outro tipo de nanotubo, ele também modificou as plantas
para torná-las capazes de detectar o gás óxido nítrico. A equipe batizou essa
nova área de pesquisas de “nanobiônica das plantas”.
“As plantas são muito
atraentes como plataforma tecnológica”, disse o professor Michael Strano,
acrescentando que sua equipe já está trabalhando na incorporação de dispositivos
eletrônicos em plantas. “O potencial é realmente interminável.”
A ideia para as plantas
biônicas surgiu de um projeto para construir células solares capazes de se
autorreparar, inspiradas na captação de
luz feita pelas células vegetais. A base da pesquisa foram os cloroplastos,
onde fica toda a “maquinaria” necessária para a fotossíntese.
Inicialmente, pigmentos como
a clorofila absorvem a luz, que excita elétrons que fluem através das membranas
tilacoides do cloroplasto. A seguir, a planta capta essa energia elétrica e a
utiliza para alimentar a segunda etapa da fotossíntese, a construção dos
açúcares.
Normalmente as plantas usam
apenas cerca de 10% da luz solar disponível, mas os nanotubos de carbono
funcionam como antenas artificiais que permitem que os cloroplastos captem uma
gama maior de comprimentos de onda, incluindo o ultravioleta e o infravermelho
próximo. Em laboratório, essa “fotoabsorção protética” aumentou o fluxo de
elétrons através dos tilacoides em 49%. Mas os cloroplastos duram muito pouco
tempo fora das plantas - eles foram extraídos para a realização desses
experimentos iniciais.
Os pesquisadores então
usaram uma técnica chamada perfusão vascular para injetar os nanotubos
diretamente na Arabidopsis thaliana, uma das plantas mais usadas em
experimentos científicos. Uma vez nas plantas, os nanotubos migraram para o
cloroplasto e otimizaram o fluxo de elétrons em cerca de 30%.
A equipe também demonstrou
que a planta pode ser transformada em um sensor químico, bastando para isso
injetar nela nanotubos capazes de detectar gases, como o óxido nítrico, um
poluente ambiental produzido pela combustão.
Adaptando os sensores para
alvos diferentes, os pesquisadores esperam desenvolver plantas que possam ser
usadas para monitorar a poluição ambiental, pesticidas, infecções por fungos ou
a exposição a toxinas bacterianas. Eles também estão trabalhando na
incorporação de nanomateriais eletrônicos, como o grafeno,
em plantas.
Nota: Com muita inteligência e tecnologia o
ser humano está agora conseguindo fazer algumas “parcerias” com a natureza e
imitar seus mecanismos complexos. Só que a tecnologia da natureza é antiga
(pelos seis mil anos) e teve que funcionar bem desde o começo, ou não
estaríamos aqui falando sobre isso agora. A fotossíntese é um processo
incrivelmente complexo sem o qual os seres vivos não sobreviveriam – na
verdade, nem poderiam vir à existência. Se há um design e um projeto é porque existe um Designer/Projetista. [MB]
Clique aqui e aqui e leia mais sobre as maravilhas relacionadas com as plantas.
