12 julio, 2016
Esta nota fue publicada originalmente en la edición 150 de revista POWER. Podes suscribirte a la versión impresa y/o digital aquí
Por Fernando Luna
La nanotecnología ha traído consigo un sinnúmero de avances en una importante amplitud de terrenos. No solo conseguimos disponer de computadoras muchos más pequeñas y poderosas, sino también de artefactos que nos rodean a diario y que cumplen funciones casi imperceptibles para nosotros, pero más que útiles para nuestra vida cotidiana. Entre estos avances podemos mencionar sensores de detección de gases, análisis de la calidad del agua, y otros tantos avances más que sería imposible enumerar en pocas líneas.
Si hablamos de nanotecnología, no podemos dejar de mencionar a su pariente biológica: la biotecnología. Esta ciencia se ocupa de intervenir en los procesos naturales de plantas, animales, comidas, y otros organismos vivos que habitan este planeta, para sacar provecho de estos o mejorar determinadas funciones que prestan a diario.
En estos tiempos que corren, la biotecnología viene echando raíces importantes en todo el terreno relacionado al campo. En los últimos quince años, la tecnología llegó de forma notoria al campo, integrándose en dicho lugar a través de conectividad a la gran red de redes, y con la implementación de sistemas meteorológicos y análisis de la temperatura y humedad del suelo.
Estos sistemas volvieron al campo más sustentable, a la vez que permitieron evitar el derroche de agua (elemento necesario y costoso en muchos lugares) y mejorar las estimaciones de trabajo y posibles ventas.
El lado bueno de la biotecnología y la bioingeniería es que ambas ramas pueden mejorar aún más el aspecto terrenal del campo a la vez que consiguen obtener funcionalidades que derivan en mejoras futuras para nuestra vida cotidiana.
Energía a través de las plantas
Dentro del terreno de las plantas y flores, podemos mencionar el nacimiento de las rosas cyborg. Estas consisten en meter electrónica pura dentro del tallo de las flores. Entre los experimentos que dieron un gran resultado podemos destacar el trabajo realizado por Magnus Bergren, un científico de origen sueco que trabaja desde 2012 en tratar de aprovechar los conductos internos de una planta para crear un circuito electrónico.
El material utilizado para lograr su cometido fue la inyección de polímero sintético en forma de hilo. Este material, capaz de conducir energía eléctrica, fue inducido a crecer dentro del tallo de una rosa, precisamente en el xilema de esta, logrando así crear un circuito de comunicación.
Después de varios años donde se cuentan pruebas realizadas con una diversidad de materiales plásticos, el Dr. Bergren logró hacer funcionar la variante de polímero, consiguiendo crear un cable de hasta 10 centímetros de longitud que coexiste perfectamente con el tallo de la planta. Este cableado fue denominado con el nombre PED0T-S.
Por extraño que suene este experimento, la idea es crear baterías que basen su capacidad de alimentación en una variante de la fotosíntesis. Los resultados obtenidos con esta investigación demuestran que dentro del tallo de una planta existe conductividad, lógica digital y elementos que pueden manipular correctamente una tensión determinada que se requiera aplicar en cualquier lugar. También descubrieron otros logros importantes, que demuestran que los iones en las hojas permiten que estas funcionen mucho mejor durante el proceso de fotosíntesis.
Para el futuro cercano es probable que el crecimiento de dichos alimentos vegetales pueda ser propulsado gracias a impulsos eléctricos, y que el proceso químico de fotosíntesis que generan a diario las plantas permita recargar baterías eléctricas para que el ser humano utilice.
Así es como el equipo de científicos de la Universidad de Linköping buscará no solo poder obtener energía del proceso de fotosíntesis de una planta, sino también poder conseguir que estas se transformen en elementos indicadores dentro del ecosistema campestre. Es decir, que puedan desempeñar un rol de sensores y/o antenas que permitan detectar rápidamente cualquier cambio en el entorno donde se encuentran.
El funcionamiento de estas plantas podrá ser autoabastecido energéticamente tomando el sol y la fotosíntesis propia como principal fuente de energía.
Aliados para el procesamiento de los datos
Todo tipo de dato que pueda ser provisto por una planta, e incluso la cantidad de energía que esta pueda generar, debe ser almacenado y auditado 24/7 por una computadora que disponga de la capacidad de procesamiento, a la vez que no interfiera en lo más mínimo en todo este ecosistema. Y si de computadoras hablamos, podemos decir que los sistemas de procesamiento basados en Intel Curie, y los recientes descubrimientos sobre circuitos flexibles llevados adelante en la Universidad de Yonggang Huang, podrán ser grandes aliados para administrar el cúmulo de datos que generen estas plantas electrónicas en el futuro.
De disquetes a lechuga
La biotecnología, en conjunto con las empresas de tecnología, supo aprovechar los espacios vacíos que dejaron grandes plantas de producción japonesas, donde en algún momento se fabricaban los viejos disquetes de almacenamiento de datos.
Las antiguas plantas de fabricación de disquetes de Fujitsu, Sharp y Toshiba se transformaron desde hace años en plantas biotecnológicas de cultivo de verduras, principalmente de hojas verdes. Ayudadas por la electrónica contenida en nanoplacas microcontroladoras, sensores de la calidad de agua, temperatura y humedad, los jardines verticales que hoy visten en altura estas antiguas fábricas permiten cosechar un gran número de kilogramos de hojas verdes por día.
El proceso de fotosíntesis de cada planta, para su mejor y más rápido crecimiento, es llevado adelante por iluminación LED que combina LEDs rojos y azules, para así imitar el proceso de fotosíntesis de los rayos ultravioletas provenientes del sol.
Si bien el costo final de este producto es significativamente superior al de otros proveedores, el proceso realizado sobre estos permitirá abastecer una gran demanda. Si bien los números reales de las tres empresas no han trascendido, Fujitsu cosechó unos 3,8 millones de dólares de ganancia en el período 2014 gracias a estas plantaciones de lechuga de última tecnología.
El futuro perfecto de un ecosistema balanceado
Si el futuro cercano permite obtener energía de una planta que basa su crecimiento en un proceso de fotosíntesis es muy probable que pueda combinarse el cultivo de plantas comestibles que permitan durante su crecimiento generar energía verde. Luego, dicha energía podrá ser utilizada para la simple alimentación eléctrica de dispositivos o, siendo más ambiciosos, cargar vehículos o iluminar una ciudad. Esto será un gran avance para nivelar el uso de la energía sustentable, evitando contaminar y destruir el planeta con otros medios de energía utilizados actualmente.
