Científicos logran formar circuitos eléctricos en el interior de las plantas

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Un grupo de científicos ha descubierto la manera de inyectar una solución conductora en un esqueje de rosa, provocando la formación espontánea de cables a lo largo de su tallo, hojas y pétalos hasta crear supercondensadores completamente funcionales para el almacenamiento de energía.

La llamada e-Plant ha sido capaz de ser cargada cientos de veces sin ninguna pérdida en el rendimiento y, según explica el equipo tras la invención, podría permitirnos un día crear células de combustible o sistemas de energía autónoma en el interior de plantas vivas.

“Hace unos años demostramos que es posible crear plantas electrónicas, ‘plantas energéticas’, pero ahora hemos demostrado que la investigación tiene aplicaciones prácticas”, dice Magnus Berggren, integrante del equipo de la Universidad de Linköping en Suecia.

“No sólo hemos demostrado que el almacenamiento de energía es posible, sino que también podemos ofrecer sistemas con un rendimiento excelente”.

En 2015, el equipo produjo su primera rosa cyborg llenando sus venas con una solución de polímero conductor, y haciéndola entretejer el material en su tejido vivo.

(Imagen ampliable) Rosa eléctrica. Imagen: Eliot Gomez/Linköping University

Según informó Aviva Rutkin de New Scientist en su momento, esto terminó siendo mucho más difícil de lo que pensaban, ya que tuvieron que encontrar un material con una conductividad decente, que no fuera tóxico para la planta, y que no coagulara ni se adhiriera a la superficie interna de sus venas, conocidas como xilemas.

Finalmente, hallaron una solución que resultaba funcionar bien: PEDOT, o poli (3,4-etilenodioxitiofeno); y colocaron un esqueje de rosa de jardín regular en ella.

En tan sólo dos días, hallaron que el polímero conductor había sido absorbido en su red de venas, y cuando retiraron el tejido exterior de la base del tallo, encontraron cables de polímero reales corriendo a lo largo de la red entretejida de xilemas de la rosa.

A través de la colocación de electrodos de oro y sondas en los extremos y en el centro del esqueje de rosa, el equipo logró crear un transistor totalmente funcional. Lo conectaron a una resistencia externa y enviaron con éxito una corriente a través de ella.

Berggren describió a New Scientist el momento en que un integrante de su equipo, Eleni Stavrinidou, demostró el resultado final: “Cuando Eleni me mostró estas hermosas imágenes de microscopio, lo comprendimos inmediatamente: podíamos hacer circuitos de esto”, dijo. “El rendimiento, la forma de los cables, era simplemente excepcional, increíble”.

Damos un salto en el tiempo hasta hoy, y los investigadores han llevado las cosas un paso más allá.

(Imagen ampliable) ¡Flower Power! Imagen: Pixabay

Han logrado ajustar la solución de polímero para que se propague de forma autónoma por toda la planta, incluyendo las hojas y los pétalos, no sólo las regiones localizadas del tallo en el experimento anterior, según publican en Proceedings of the National Academy of Sciences.

No sólo se dispersó el nuevo gel, llamado ETE-S, a lo largo de todo el tejido vascular del esqueje, sino que cuando se solidificó en cables, adquirió dos órdenes de magnitud mayor de conductividad que los de las e-Plants anteriores y mantuvo el alto nivel de conductividad a lo largo de varios centímetros de planta.

Cuando observaron dentro del tejido de la rosa, los investigadores hallaron que la solución del polímero había permeado las paredes vasculares para asentarse entre la pared celular y la membrana plasmática.

Esto les permitió convertir la red de cables en un dispositivo electrónico completamente funcional colocando varios supercondensadores (que son potentes componentes usados ​​en muchos tipos diferentes de electrónica para almacenar grandes cantidades de energía eléctrica) a lo largo del tallo.

Para ello, el equipo utilizó los cables como electrodos y el tejido vegetal entre ellos como separador de electrolitos (como una membrana permeable que separa físicamente los electrodos para evitar un cortocircuito).

Fueron capaces de someter la e-Plant a repetidos ciclos de carga sin pérdida de eficiencia.

“Hemos sido capaces de cargar la rosa repetidamente, cientos de veces, sin ninguna pérdida en el rendimiento del dispositivo”, dice Stavrinidou en un comunicado de prensa.

“Los niveles de almacenamiento de energía que hemos logrado son del mismo orden de magnitud que los de los supercapacitores [tradicionales]. La planta puede, sin ninguna forma de optimización del sistema, alimentar potencialmente nuestra bomba iónica, por ejemplo, y varios tipos de sensores”.

El siguiente paso para los investigadores es hacer que la técnica funcione en una rosa viva – no sólo un corte – para que la posibilidad de crecimiento de sistemas electrónicos primitivos dentro de la vegetación forestal o campos de hortalizas para recolectar energía se pueda realizar.

Es una visión bien fantástica, bien distópica del futuro, dependiendo de cómo se mire, pero esta e-Planta nos acerca un paso hacia ella.

Como ya explicó a New Scientist en 2015 el informático Andrew Adamatzky, cuyo trabajo se ha centrado en aplicar tensión a plántulas de lechuga en el Laboratorio Bristol Robotics, en el Reino Unido: “en un futuro muy lejano, que ni nosotros ni nuestros hijos verán, podremos ver crecer ordenadores vegetales en nuestros jardines”. [De hecho, ya se está investigando el llamado ‘ordenador biológico‘.]

Artículo original publicado por ScienceAlert. Revisado y traducido por ¡QFC!

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2017-02-28T17:00:26+00:00