Cuando la realidad supera la ficción: crean vegetal sintético



Un joven se ha encargado de entregarle a la NASA un material invaluable. Se trata de una hoja vegetal que ha sido diseñada por él. Es un material tanto biológico como sintético y podrá transformar los viajes espaciales gracias a su capacidad de convertir luz solar y agua en oxígeno mediante la fotosíntesis.

El muchacho responsable de este descubrimiento es Julian Melchiorri, un estudiante graduado en innovación de ingeniería en diseño en el Royal College of Art del Reino Unido, que ha creado la hoja que llamó “Proyecto de la Hoja de Seda”, “Silk Leaf Project”. El diseño era para un curso del Royal College of Art ofrecido en colaboración con el laboratorio de seda de la Universidad de Tufts, en Massachusetts, EEUU.

 

“Proyecto de la Hoja de Seda”

Al igual que la hoja de una planta real, esta hoja sintética usa fotosíntesis para producir oxígeno, mediante la absorción de luz, agua y dióxido de carbono. Las hojas artificiales disponen de cloroplastos extraídos de células de plantas reales que están suspendidas en un material hecho a partir de proteína de la seda. Así que cuando se les da acceso a la luz y agua producen oxígeno, pero son más adecuadas para sobrevivir fuera de nuestro planeta.

El material a base de proteínas se extrae directamente de la fibra de seda. Se utiliza para estabilizar orgánulos –las moléculas orgánicas dentro de una célula, incluyendo cloroplastos- dentro de la matriz del material, explicó Melchiorri. “Tengo el primer material fotosintético que opera y respira como lo hace una hoja”, confirma.

La hoja artificial es más ligera que una real, pero está mejor adaptada a una vida extendida en el espacio, porque los científicos no saben si las plantas orgánicas podrían sobrevivir y prosperar fuera de nuestra atmósfera en la forma en que los seres humanos necesitaría que hagan –para oxígeno, energía y alimento.

Lo cual despertó de inmediato el interés de la NASA. “Las plantas no crecen en gravedad cero”, explica Melchiorri. “La NASA está investigando diferentes maneras de producir oxígeno para viajes espaciales de larga distancia para vivir en el espacio. Este material podría permitirnos explorar el espacio más allá de lo que podamos ahora.”

 

La misión 2020

La misión Mars Rover 2020 de la NASA ha sido revelada recientemente. Se tratará de un dispositivo que produce oxígeno y un escáner entre los instrumentos que se dirigían hacia el planeta rojo.

Entre los instrumentos más emocionantes se encuentra Moxie, una máquina que succiona el dióxido de carbono de la atmósfera marciana y bombea oxígeno puro para combustible de cohetes, o para que los humanos respiren algún día.

“Estamos muy contentos de que el Programa de Tecnología Espacial de la NASA se asociara con la exploración humana y el Rover Mars Team 2020 para demostrar nuestras habilidades para cosechar la atmósfera de Marte y convertir su abundante dióxido de carbono en oxígeno puro”, comentó James Reuther, administrador asociado adjunto de programas para la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial. “Esta demostración de tecnología allanará el camino para las misiones humanas sean más asequibles a Marte, donde el oxígeno es necesario para el soporte de vida y la propulsión de cohetes.”

 

Invernaderos en Marte

No existen invernaderos allí todavía, por supuesto. Pero los exploradores del futuro necesitarán cultivar plantas, para utilizarlas como alimento, para reciclarlas o para renovar el aire. Y las plantas van a “confundirse” con el ambiente no-terrestre en que se encuentran. No es para lo que evolucionaron y no es lo que están esperando.

Es por ello que el biólogo molecular Rob Ferl, director de Investigación y Educación de Agricultura y Biotecnología Espacial en la Universidad de la Florida está trabajando es esto. Aunque sus estudios se centran en los métodos para generar y simular una atmósfera controlada que se parezca a la terrestre, de modo que sea apta para el cultivo vegetal.

Por desgracia, sus esfuerzos todavía no logran una respuesta certera, aunque se está acercando. Dice Ferl que en sus ensayos las plantas recibieron toda el agua que necesitaban. Incluso la humedad relativa se mantuvo a casi al 100%. Sin embargo, seguían siendo activados los genes de las plantas que detectan la sequía. Al parecer, explica Ferl, las plantas interpretaron el movimiento acelerado del agua –fruto de la presión atmosférica implementada- como signos de sequía, a pesar de que no hubo sequía en absoluto.

Las plantas están desperdiciando sus recursos si gastan energía tratando de lidiar con un problema que siquiera está allí. Afortunadamente, una vez que se entienden las respuestas de las plantas, los investigadores pueden ajustar la fuente del mismo. “Podemos hacer alteraciones bioquímicas que cambien el nivel de hormonas”, comenta Ferl, “podemos aumentarlas o disminuirlas para afectar la respuesta de las plantas a su entorno.”

Y, curiosamente, los estudios han encontrado beneficios en un entorno de baja presión.

 

También en la tierra

Todo esto parece salido de una película de ciencia ficción, como el famoso invernadero que sobrevive en Marte en la película del 2000, Misión a Marte. Pero lo cierto es que Julian Melchiorri tiene más planes para su “Proyecto de la Hoja de Seda”.

Él también ve un futuro cercano donde su hoja sea utilizada para el diseño interior o para el sistema de ventilación de un edificio grande. El material podría servir como un filtro para el aire exterior, con lo que el aire oxigenaría la estructura. Incluso, Melchiorri dice el material también podría ser utilizado en una escala mucho más grande: “Podría utilizarse para aplicaciones al aire libre”, comenta. “Entonces, fachadas y sistemas de ventilación podrían absorber el aire desde el exterior, pasarlo a través de estos filtros biológicos y luego traer aire oxigenado en el interior.” Ya hemos visto este tipo de iniciativas en los jardines verticales de ciertos edificios auto sostenibles, pero este es un paso más cerca de lo que recordamos de películas futuristas. Sorprendente.

 

 

Video relacionado [inglés]

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Acerca de Natán Gasparotti 19 Articles
Ha estudiado Licenciado en Ciencias de la Comunicación en la UCSF. Fotógrafo, escritor y corrector; cuyos gustos diversos, curiosidad y sed de conocimiento lo han llevado a desempeñarse como escritor para redes de blog sobre temas de interés.

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