Enquanto nós, seres humanos, inspiramos oxigênio e expiramos dióxido de carbono, algumas bactérias que vivem em ambientes carentes de oxigênio “inalam” resíduos orgânicos para exalar eletricidade durante o seu processo respiratório. Agora, cientistas descobriram uma molécula capaz que potencializar essa propriedade em laboratório.
Eles submeteram colônias de bactérias do gênero Geobacter a um campo elétrico, e a pergunta que não quer calar é se esse seria o futuro da bateria dos nossos aparelhos eletrônicos.
O estudo feito por pesquisadores da Universidade de Yale foi publicado na revista “Nature Chemical Biology” e detalha como as Geobacter (ou geobactérias, em tradução livre), encontradas em águas subterrâneas, fazem para produzir energia quando respiram. Se você acha que o nariz humano é incrível, vai ficar de cara com o “nariz” das geobactérias.
Enquanto a gente inspira oxigênio e solta dióxido de carbono pelo nariz e pela boca quando respiramos, as geobactérias “inalam” os dejetos orgânicos de outros seres aquáticos e exalam elétrons por uma espécie de snorkel, chamados de nanofios, que são 100 mil vezes menores do que a largura de um fio de cabelo humano.
“Geobacter respira através do que é essencialmente um snorkel gigante, centenas de vezes seu tamanho”, disse Nikhil Malvankar, professor assistente do Instituto de Ciências Microbianas da Universidade de Yale, em Connecticut (EUA).
Esses nanofios, no entanto, têm a capacidade de transportar elétrons com centenas a milhares de vezes o comprimento do corpo de uma única geobactéria — imagina só ter um nariz desse tamanho capaz de expirar bem longe do seu próprio corpo. Essa capacidade das geobactérias faz com que elas tenham um dos mais impressionantes respiradores do mundo.
“Você não pode expirar 300 metros à sua frente, pode?”, brincou Malvankar.
São os nanofios que permitem esses micróbios respirem em ambientes carentes de oxigênio e são essenciais para mantê-los vivos no solo, sobrevivendo a ambientes hostis que poucos outros micróbios teriam a capacidade de sobreviver.
Malvankar e seus colegas descobriram, no entanto, que os micróbios Geobacter sulfurreducens cultivados em laboratório exibem outro truque de sobrevivência inteligente quando expostos a um pequeno eletrodo ou disco que conduz eletricidade: estimulados pelo campo elétrico, os micróbios se reúnem em blocos formados por centenas de micróbios individuais, movendo elétrons através de uma única rede compartilhada.
“Eles se acumulam como apartamentos de muitos andares, com centenas de andares. E todos eles puderam compartilhar da mesma rede elétrica, despejando elétrons constantemente”, disse Malvankar.
A equipe descobriu que, quando estimulado por um campo elétrico, a geobactéria produz um tipo de nanofio até então desconhecido feito de uma proteína chamada OmcZ. Ela cria nanofios que conduzem eletricidade mil vezes mais eficientemente do que os nanofios típicos que as Geobacter criam no solo.
Os pesquisadores têm usado colônias de Geobacter para alimentar pequenos componentes eletrônicos por mais de uma década, mas agora eles sabem como manipular nanofios microbianos para torná-los mais fortes e condutores.
Essa informação pode tornar a produção de bioeletrônicos mais barata e mais fácil, disse Malvankar, com sorte inaugurando uma nova geração de baterias ecologicamente corretas movidas a bactérias.
Mas, ele acrescentou que ainda estamos muito longe de carregar nossos iPhones com um punhado de Geobacter, mas entender como funciona a grade elétrica microscópica é um passo em direção a isso.
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