Investigadores da Universidade de Rochester, nos EUA, e da Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda, usaram impressoras 3D para criar um novo material, amigo do ambiente, fabricado a partir de algas, que tem aplicação não só no campo da energia e da medicina, mas também da moda e exploração do espaço.
Para criar estes materiais fotossintéticos, os investigadores começaram com uma celulose bacteriana não-viva – um composto orgânico que é produzido e excretado por bactérias. A celulose bacteriana tem muitas propriedades mecânicas relevantes, incluindo flexibilidade, resistência e capacidade de reter a forma, mesmo quando é torcida, esmagada ou fisicamente distorcida de qualquer outra maneira, apontam.
Depois usaram uma nova técnica de bioimpressão para estampar algas em materiais vivos fotossintéticos que são resistentes. A celulose bacteriana é como papel numa impressora, enquanto as microalgas vivas funcionam como tinta.
A combinação de elementos vivos – as microalgas – com componentes não-vivos (a celulose bacteriana) resultou num material único que tem a qualidade fotossintética da alga e a resistência da celulose bacteriana, criando por isso um material que é resistente, mas também ecológico, biodegradável e simples de usar e de produzir. A natureza do mesmo, semelhante a uma planta, significa que pode usar a fotossíntese para se “alimentar” durante várias semanas e é igualmente capaz de se regenerar – uma pequena amostra do material pode ser cultivado no local para produzir mais material.
Na Terra e no espaço
Segundo os investigadores, as propriedades do material tornam-no ideal para diversas aplicações, incluindo novos produtos como folhas de plantas artificiais, peles fotossintéticas ou vestuário fotossintético.
Estes materiais podem mesmo, acreditam os investigadores, mudar a moda. O biovestuário obtido a partir de alga pode responder a alguns dos efeitos negativos da indústria têxtil, fornecendo ao mesmo tempo tecidos de elevada qualidade que podem ser produzidos de forma sustentável e são biodegradáveis. As peças de roupa resultantes podem ainda purificar o ar, ao remover o dióxido de carbono através da fotossíntese, e não necessitariam de ser lavadas tão frequentemente como o vestuário convencional, permitindo, assim, a poupança de água.
Já as folhas artificiais mimetizam as folhas de plantas naturais e usam a luz do sol para converter água e dióxido de carbono em oxigénio e energia. As folhas armazenam energia na forma química como açúcares, que podem depois ser convertidos em combustível. Como tal, oferecem uma forma de produzir energia sustentável em locais onde as plantas não crescem bem, incluindo, potencialmente, colónias no espaço sideral. As folhas artificiais produzidas por Meyer e pelos restantes colegas são igualmente feitas com materiais ecológicos, ao contrário de muitas das tecnologias existentes atualmente.
O material pode ainda ser usado em excertos de pele. «O oxigénio gerado pode ajudar a começar a recuperação da área afetada», indica a investigadora.
Além de serem produzidas de forma sustentável, as células vivas nos materiais podem ser usadas para responder ao ambiente, permitindo eventualmente o desenvolvimento de uma nova classe de materiais vivos fotossintéticos e responsivos.
«E se os nossos produtos do quotidiano estivessem vivos: pudessem sentir, crescer, adaptar-se e eventualmente morrer? Este projeto colaborativo e único mostra que esta questão está além do reino do design especulativo. Esperamos que o nosso trabalho espolete novas discussões entre as comunidades do design e da ciência e inspire novas direções para as investigações futuras de matérias vivos fotossintéticos», advoga Elvin Karana, investigadora da Faculdade de Engenharia de Design Industrial da Universidade de Tecnologia de Delft.
