Tecnología, 19 Mayo (LÍDER / infobae.com).-
La bacteria M13, luego de ser modificada genéticamente, origina una carga como
respuesta a una tensión mecánica. Con pequeños generadores, los movimientos
habituales podrían generar electricidad.
Un grupo de investigadores del
Departamento de Energía del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley
Lab), en Estados Unidos, han desarrollado un método para generar energía
utilizando virus inofensivos, capaces de convertir la energía mecánica en
electricidad. El estudio se publica esta semana en "Nature
Nanotechnology".
De acuerdo a lo publicado por el
diario español ABC, los investigadores han logrado crear un generador capaz
de producir la corriente necesaria para iluminar una pequeña pantalla de
cristal líquido, que funciona pulsando con un dedo un electrodo del tamaño de
una estampilla de correos.
Y es ahí donde está el
"truco", ya que el pulsador está recubierto por una fina capa de
virus especialmente diseñados y que convierten la fuerza que aplicamos con el
dedo en una carga eléctrica. Se trata del primer generador capaz de producir
electricidad mediante el aprovechamiento de las propiedades piezoeléctricas de
un material biológico. La piezoelectricidad es la capacidad que tiene un sólido
de acumular carga eléctrica como respuesta a una tensión mecánica.
Este método podría dar lugar a la
fabricación de pequeños dispositivos que produjeran energía eléctrica a partir
de los movimientos habituales en cualquier tarea cotidiana, como cerrar una
puerta, o subir las escaleras.
"Se necesita más investigación,
pero nuestro trabajo es un primer paso hacia el desarrollo de generadores de
energía personales, para su uso en nano-dispositivos, y otros mecanismos
basados en la electrónica de virus", explica Seung-Wuk Lee, científico de
la Universidad de Berkeley y profesor de Bioingeniería. Lee dirigió la
investigación al frente de un equipo que incluye, entre otros, a Ramamoorthy
Ramesh, profesor de Ciencias de los Materiales en la Universidad de Berkeley, y
Byung Yang Lee, del Berkeley Lab.
El efecto piezoeléctrico fue
descubierto en 1880 y, desde entonces, ha sido observado en cristales,
cerámica, huesos, proteínas y ADN. También se ha llevado a la práctica: los
encendedores de los cigarrillos eléctricos y los microscopios de sonda, por
ejemplo, no podrían funcionar sin él. Sin embargo, los materiales utilizados
para fabricar dispositivos piezoeléctricos son tóxicos, lo que hasta ahora ha
limitado el uso generalizado de esta tecnología.
Lee y sus colaboradores se
preguntaron si un virus, estudiado en laboratorios de todo el mundo, podía
ofrecer una mejor alternativa: el bacteriófago M13, que solo ataca a las
bacterias y que es, por lo tanto, inofensivo para las personas. Por supuesto,
al ser un virus, se reproduce por millones en cuestión de horas, proporcionando
un suministro constante. Además, este virus es fácil de manipular
genéticamente.
400 milivoltios
Para conseguir el éxito, los
investigadores de Berkeley tuvieron, en primer lugar, que determinar si el
virus M13 era, o no, piezoeléctrico. Para ello, Ramesh y Lee aplicaron un campo
eléctrico a una película de virus M13, observando lo que ocurría mediante un
microscopio especial. Los investigadores vieron entonces que las proteínas
helicoidales que envuelven los virus se retorcían y giraban en respuesta, una
señal segura del efecto piezoeléctrico.
Los científicos mejoraron aún más
el sistema apilando películas compuestas de capas individuales de virus, una
encima de otra. Una pila de aproximadamente 20 capas de espesor mostró el mayor
efecto piezoeléctrico. Finalmente, fabricaron un generador de virus, basado en
la mencionada energía piezoeléctrica. Así, crearon las condiciones para que los
virus modificados genéticamente se organizaran de forma espontánea en una
película de capas múltiples, que se intercaló después entre dos electrodos
revestidos de oro, conectados por cables a una pantalla de cristal líquido.
Cuando se aplicó presión sobre el
generador, éste produjo un máximo de 6 nanoamperios de corriente, y 400
milivoltios de potencial. "Ahora estamos intentando mejorar esta
técnica", afirma Lee, quien concluye que, "debido a que las
herramientas de la biotecnología permiten la producción a gran escala de virus
modificados genéticamente, los materiales piezoeléctricos basados en virus
podrían ofrecer una ruta sencilla hacia la microelectrónica del futuro".
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