E se pudéssemos gerar electricidade a partir de um vírus?

Já alguma vez passou pela cabeça de alguém poder carregar o telefone enquanto caminha e tudo graças a um micro-gerador de papel incorporado na sola do nosso sapato? Esta ideia pode não estar tão longe nem ser tão absurda quanto parece, não fossem os Cientistas do Departamento de Energia dos EUA Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) terem desenvolvido uma técnica que permite gerar energia usando vírus inofensivos que convertem a energia mecânica em electricidade.

Esta vanguardista abordagem foi testada através da criação de um gerador que produz corrente suficiente para fazer trabalhar um ecra de cristais líquidos de pequeno porte. O funcionamento é simples: basta tocar com um dedo num eléctrodo minúsculo (aproximadamente o tamanho de um selo) que foi revestido com vírus especialmente projectado para o efeito. O vírus converte a força do toque numa carga eléctrica.

Este novo gerador é o primeiro a conseguir produzir electricidade, a partir das propriedades piezoeléctricas de um material biológico. Em resumo, podemos definir a Piezoelectricidade como sendo a acumulação de uma carga num objecto sólido como resposta ao stress mecânico. Ora tal feito pode levar, de futuro, a que por exemplo pequenos dispositivos passem a colectar energia eléctrica a partir das vibrações de tarefas diárias, como fechar uma porta ou subir escadas.

Mas não só, todo o processo aponta para uma maneira mais simples de podermos criar dispositivos micro-electrónicos pois os vírus ao organizarem-se ordenadamente permitem que o gerador funcione de forma regular. A Auto-montagem é ainda uma meta muito procurada no mundo da nanotecnologia, mas esta pode ser uma das formas para a atingir. Vejamos este vídeo:

Neste vídeo, podemos observa na primeira parte a forma como os cientistas da Berkeley Lab aproveitam as propriedades piezoelétricas de um vírus para converter a força de um toque do dedo em electricidade. A segunda parte mostra-nos os geradores eléctricos "virais" em acção: em primeiro lugar, premindo apenas um dos geradores, em seguida, premindo dois ao mesmo tempo, e a respectiva produção de energia. Os cientistas irão descrever todo o seu estudo e trabalho numa publicação antecipada a 13 de Maio da revista online Nature Nanotechnology.

Seung-Wuk Lee, um cientista da faculdade em Berkeley comenta "Mais pesquisas são necessárias, mas o nosso trabalho é um primeiro passo promissor para o desenvolvimento de geradores de energia pessoais, actuadores para uso em nano-dispositivos e outros dispositivos baseados em electrónica viral". Lee conduziu a pesquisa com uma equipa que inclui Ramamoorthy Ramesh, um cientista em Materiais da Berkeley Lab e Byung Lee Yang da Divisão de Biociências.

O efeito piezoeléctrico foi descoberto em 1880, e desde então foi encontrado em cristais, cerâmica, ossos, proteínas e ADN. Dispositivos como isqueiros eléctricos e microscópios de pesquisa por sonda não poderia funcionar sem ele, entre muitas outras aplicações. Contudo, os materiais utilizados no fabrico de dispositivos piezoeléctricos são tóxicos e muito difíceis de trabalhar, o que limita o uso generalizado da tecnologia.

Lee questionou-se se um dos vírus estudado em laboratório não poderiam oferecer uma maneira melhor de utilizar esta tecnologia tendo surgido o vírus M13: este somente ataca bactérias e é benigno para as pessoas. Sendo um vírus, podemos assistir à sua multiplicação aos milhões dentro de horas, o que garante uma fonte constante. Testes foram feitos para verificar se o vírus M13 era piezoelétrico o que acabou por se revelar positivo.

Uma vez revelada essa capacidade do vírus M13 restava nada mais do que fazer um teste de demonstração. Assim os cientistas fabricaram um vírus baseado num gerador de energia piezoelétrica e criaram as condições para os vírus geneticamente modificados se pudessem organizar espontaneamente num filme de múltiplas camadas, que mede cerca de um centímetro quadrado. Esta película foi então colocada entre dois eléctrodos dourados os quais foram ligados por fios a um visor de cristal líquido. Uma vez aplicada pressão, a energia é conduzida ao gerador, que produz até seis nanoamperes de corrente e 400 milivolts de potencial, ou seja, corrente suficiente para piscar o número "1" no visor, e cerca de um quarto da tensão de uma pilha AAA.

Lee reafirma: "Estamos a trabalhar em maneiras de melhorar essa demonstração de prova de princípio. Porque as ferramentas da biotecnologia permitem produção em larga escala de vírus geneticamente modificados, materiais piezoelétricos baseadas em vírus poderia oferecer um caminho simples para novas microeletrónicas no futuro."

Homepage: Lawrence Berkeley National Laboratory