Seria possível, no mundo real, que dispositivos eletrônicos se desintegrassem completamente até desaparecerem? O professor Seokheun “Sean” Choi, pesquisa há duas décadas os chamados “papeletrônicos”, dispositivos eletrônicos descartáveis feitos com papel. No entanto, a principal dificuldade em criar esse tipo de tecnologia transitória sempre foi a bateria. Esses eletrônicos transitórios têm aplicações potenciais nas áreas biomédica e ambiental, mas precisam se desintegrar de forma segura dentro do corpo humano ou no meio ambiente. A isso se dá o nome de eletrônicos bioabsorvíveis, e o principal obstáculo para torná-los viáveis é a fonte de energia, pois a maioria das baterias, como as de íon de lítio, contém materiais tóxicos.
A partir de pesquisas anteriores com biobaterias, Choi e seu grupo de estudantes decidiram testar um conceito novo. Em um estudo recente, eles demonstraram o uso potencial de probióticos como fonte de energia. Probióticos são micro-organismos vivos que, quando ingeridos, trazem benefícios à saúde e não representam riscos ao ambiente ou ao corpo humano. A pesquisadora doutora Maedeh Mohammadifar desenvolveu a primeira célula de combustível microbiana dissolvível durante seu doutorado. A equipe utilizou bactérias conhecidas por gerar eletricidade, classificadas no nível 1 de biossegurança, o que indica baixo risco biológico. No entanto, havia dúvidas sobre a segurança do uso desses organismos caso fossem liberados no meio ambiente, questão frequentemente levantada em conferências.
Diante dessas preocupações, a pesquisa mais recente foi liderada pela doutoranda Maryam Rezaie, que testou uma mistura pronta de 15 tipos de probióticos. Embora já se soubesse que probióticos são seguros e compatíveis com o organismo, ainda não estava claro se eles possuíam capacidade de produzir eletricidade. Os primeiros resultados não foram animadores, mas a equipe persistiu. Foi então que projetaram uma superfície de eletrodo porosa e irregular, utilizando polímeros e nanopartículas com o objetivo de melhorar o comportamento eletrocatalítico dos probióticos e impulsionar sua atividade elétrica. Esse novo eletrodo favoreceu a adesão e o crescimento dos micro-organismos, o que ampliou sua capacidade de gerar eletricidade.
O papel dissolvível foi revestido com um polímero sensível a pH baixo, ou seja, o sistema só é ativado em ambientes ácidos, como áreas poluídas ou o sistema digestivo humano. Isso permitiu melhorar tanto a tensão elétrica gerada quanto a duração de funcionamento da bateria. Apesar de a quantidade de energia produzida ainda ser pequena, Choi considera os experimentos uma prova de conceito promissora para pesquisas futuras.
O professor destacou que o trabalho ainda está em fase inicial. Ele pretende investigar, individualmente, quais tipos de probióticos possuem genes elétricos mais ativos e como suas interações podem gerar sinergias na produção de energia. Outro passo importante será conectar múltiplas unidades dessas biobaterias em série ou paralelo, com o objetivo de aumentar sua potência.
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