Espinacas aprenden a enviar emails y advierten sobre cambio climático

Puede sonar como algo salido de una película de ciencia ficción futurista, pero los científicos han logrado diseñar plantas de espinaca que son capaces de enviar correos electrónicos.

A través de la nanotecnología, los ingenieros del MIT de EEUU han transformado las espinacas en sensores capaces de detectar materiales explosivos. Estas plantas pueden transmitir esta información de forma inalámbrica a los científicos.

Cuando las raíces de la espinaca detectan la presencia de nitroaromáticos en el agua subterránea, un compuesto que a menudo se encuentra en explosivos como las minas terrestres, los nanotubos de carbono dentro de las hojas de las plantas emiten una señal. Esta señal luego es leída por una cámara infrarroja, enviando una alerta por correo electrónico a los científicos.

Este experimento es parte de un campo de investigación más amplio que involucra la ingeniería de componentes y sistemas electrónicos en plantas. La tecnología se conoce como “nanobiónica de plantas” y es efectivamente el proceso de dar a las plantas nuevas habilidades.

“Las plantas son muy buenos químicos analíticos”, explica el profesor Michael Strano, quien dirigió la investigación. “Tienen una extensa red de raíces en el suelo, están constantemente tomando muestras de agua subterránea y tienen una forma de autoalimentar el transporte de esa agua hacia las hojas”.

“Esta es una demostración novedosa de cómo hemos superado la barrera de la comunicación planta / humano”, agrega.

Potencial ambiental

Si bien el propósito de este experimento era detectar explosivos, Strano y otros científicos creen que podría usarse para ayudar a advertir a los investigadores sobre la contaminación y otras condiciones ambientales.

Debido a la gran cantidad de datos que las plantas absorben de su entorno, están en una ubicación ideal para monitorear los cambios ecológicos.

En las primeras fases de la investigación nanobiónica de plantas, Strano utilizó nanopartículas para convertir las plantas en sensores de contaminantes. Al alterar la forma en que las plantas se fotosintetizaron, pudo hacer que detectaran el óxido nítrico, un contaminante causado por la combustión.

“Las plantas son muy sensibles al medio ambiente”, dice Strano. “Saben que va a haber una sequía mucho antes que nosotros. Pueden detectar pequeños cambios en las propiedades del suelo y el potencial hídrico. Si aprovechamos esas vías de señalización química, hay una gran cantidad de información a la que acceder “.

Cuando no está ocupado enviando correos electrónicos a los investigadores, la espinaca también parece ser la clave para alimentar eficientemente las pilas de combustible.

Científicos de la American University han descubierto que cuando la espinaca se convierte en nanohojas de carbono, puede funcionar como un catalizador para ayudar a que las baterías de metal-aire y las celdas de combustible sean más eficientes.

“Este trabajo sugiere que se pueden fabricar catalizadores sostenibles para una reacción de reducción de oxígeno a partir de recursos naturales”, explica el profesor Shouzhong Zou, quien dirigió el artículo.

Las baterías de metal-aire son una alternativa más eficiente energéticamente que las baterías de iones de litio, que se encuentran comúnmente en productos comerciales como los teléfonos inteligentes.

La espinaca se eligió específicamente por su abundancia de hierro y nitrógeno, que son elementos importantes en compuestos que actúan como catalizadores. Los investigadores tuvieron que lavar, exprimir y moler las espinacas hasta convertirlas en polvo, convirtiéndolas de su forma comestible en nanohojas adecuadas para el proceso.

“El método que probamos puede producir catalizadores altamente activos a base de carbono a partir de la espinaca, que es una biomasa renovable”, agrega Zou. “De hecho, creemos que supera a los catalizadores comerciales de platino en actividad y estabilidad”.