Con la ayuda de los canales que distribuyen el agua y los nutrientes en las plantas, investigadores del Laboratorio de Electrónica Orgánica de la Universidad de Linköping (Suecia) han desarrollado los componentes clave de los circuitos electrónicos.
En un artículo que publican en la revista Science Advances, los científicos, dirigidos por Magnus Berggren, muestran cómo las rosas pueden producir tanto circuitos electrónicos analógicos como digitales, que a largo plazo podrían ser utilizados, por ejemplo, para regular la fisiología de la planta.
Utilidades
En la electrónica tradicional, lo que se envía y procesa son señales electrónicas (electrones), mientras que las plantas transportan y manipulan iones y hormonas de crecimiento. En la electrónica orgánica, que se desarrolla a base de polímeros semiconductores, tanto los iones como los electrones pueden servir como portadores de señal.
¿Esto para qué sirve? Pues permite combinar señales eléctricas con las señales de la propia planta; así como traducir las señales de la planta en señales electrónicas corrientes. Esto abre una amplia gama de posibilidades, como la de poder utilizar la energía de la fotosíntesis para alimentar una célula de combustible o la de poder registrar y regular el crecimiento y otras funciones internas de las plantas.
«Hasta ahora, no hemos tenido buenas herramientas para medir la concentración de varias moléculas en las plantas vivas. Ahora, podremos influir en la concentración de diversas sustancias vegetales, que regulan el crecimiento y el desarrollo de las plantas”, asegura Ove Nilsson, coautor del artículo de Science Avance.
En cuanto a extraer y aprovechar la energía que producen las plantas, por más raro que suene, investigadores de la Universidad de Georgia (EEUU) ya lo consiguieron en 2013, en concreto manipulando unas células vegetales llamadas tilacoides, responsables de la captura y el almacenamiento de la energía de la luz solar.
En este caso, las tilacoides fueron inmovilizadas en un soporte especialmente diseñado con nanotubos de carbono que actuaban como un conductor eléctrico, capturando los electrones liberados por el material vegetal y enviándolos por un cable. Con este método, el equipo logró niveles de corriente eléctrica para pequeños dispositivos.
Un transistor funcional, y vegetal
En su estudio, los investigadores de la Universidad de Linköping usaron el polímero PEDOT-S, que es soluble en agua.
Cuando este polímero es absorbido por una rosa, se convierte en un hidrogel que forma una película delgada a lo largo del canal a través del cual la flor absorbe agua y nutrientes.
Con este hidrogel, las plantas generaron segmentos de diez centímetros y de 50 centímetros de espesor de membranas del polímero conductor. Colocando un electrodo en cada extremo de dicha membrana y una puerta en el centro, los científicos lograron crear un transistor analógico dentro de las plantas. Según ellos “es un transistor completamente funcional”.
Bioelectrónica orgánica para fabricar neuronas
El pasado mes de junio, Magnus Berggren hizo público otro trabajo, realizado en esta ocasión con científicos del Instituto Karolinska de Solna, en el que se utilizó bioelectrónica orgánica para construir una neurona artificial completamente funcional.
Esta neurona artificial no contenía ninguna pieza viva, pero era capaz de imitar el funcionamiento de una célula nerviosa humana y de comunicarse de la misma forma que nuestras propias neuronas. También estaba fabricada con polímeros conductores.
Referencia bibliográfica:
E. Stavrinidou, R. Gabrielsson, E. Gomez, X. Crispin, O. Nilsson, D. T. Simon, M. Berggren. Electronic plants. Science Advances (2015). DOI: 10.1126/sciadv.1501136.