BioNOW! #58 – A Era do Iluminismo Arbóreo: E se a Natureza iluminasse a Humanidade?
BioNOW! #58 - A Era do Iluminismo Arbóreo: E se a Natureza iluminasse a Humanidade?
O Iluminismo foi um período da História marcado por novas ideias, que se propagaram por todo o continente europeu, revolucionaram inúmeras correntes de pensamento e desafiaram tradições. Atualmente, existe também uma busca constante por novas ideias e vivemos numa época onde cada vez mais se sente que um novo avanço científico está sempre ao virar da esquina. Estaremos a presenciar uma renovação do Iluminismo?
As plantas são um elemento essencial à nossa sobrevivência. A dualidade que se baseia no fornecer oxigénio e no capturar o dióxido de carbono que se acumula na atmosfera, são o mecanismo que atenuam os impactos mais perniciosos que a industrialização trouxe ao de cima. Mas será que o seu potencial não pode ir mais além? Poderão as plantas brilhar ainda mais?
No MIT, em Massachusetts, um grupo de investigadores abordou essa mesma questão de uma forma literal. Pretendiam criar plantas emissoras de luz com partículas que a absorvem, armazenam e emitem gradualmente. Assim, criaram plantas que, após serem carregadas com um LED por 10 segundos, emitem luz durante cerca de 1 hora.
Há uns anos, o grupo tinha desenvolvido nanopartículas que seriam embebidas nas plantas e que continham 3 ingredientes principais. Eram constituídas por luciferase, a enzima que faz com que os pirilampos brilhem, e que atua no segundo componente da nanopartícula, a molécula denominada por luciferina, o pigmento responsável pela bioluminescência. O terceiro e não menos importante componente era a coenzima A, que previne a produção de um composto que iria inibir a atividade da luciferase. Desta forma, as nanopartículas com estes 3 componentes eram colocadas em solução, onde as plantas seriam imersas, sob altas pressões, para que as nanopartículas entrassem a partir dos estomas. Uma vez dentro das folhas, as nanopartículas acumulam-se no mesofilo, uma camada esponjosa, como demonstrado na Figura 1. A luciferina vai sendo libertada e a luciferase atua sobre ela, o que promove a reação química que finalmente leva à emissão de luz.
Figura 1 – Esquema representativo do mesofilo de folhas num estado natural (A) e quando embebido em nanopartículas (B).
Agora, o foco passa por orquestrar uma estratégia que estenda o período de emissão de luz e que aumente a própria intensidade da luz que é emitida. Para tal, é utilizado um condensador que, em plantas, tem a capacidade de armazenar luz sob a forma de fotões e de a libertar gradualmente ao longo do tempo. O condensador é feito de aluminato de estrôncio e caracteriza-se por absorver luz na gama do visível ou do ultravioleta e de a libertar como fosforescência, como se vê na Figura 2. As nanopartículas são depois revestidas em sílica, para proteger a planta de possíveis danos.
Figura 2 – Emissão de luz, depois de um período de carregamento de 10 segundos, por uma folha de agrião previamente embebida numa solução de 25 mg/mL de nanopartículas.
Podem ser absorvidos fotões tanto da luz solar como de luz LED e a planta pode ser recarregada continuamente durante um período de 2 semanas. Além disso, ao utilizar lentes consideravelmente grandes, as plantas são capazes de iluminar a uma distância superior a 1 metro, o que representa o princípio promissor do desenvolvimento de iluminação a uma escala útil para a população.
Se for possível substituir os sistemas de iluminação atuais das cidades por plantas, os impactos a nível ambiental poderiam revolucionar por completo o que entendemos hoje por sustentabilidade. Enquanto iluminavam casas e cidades, continuariam a captar dióxido de carbono e a produzir o oxigénio que nos é tão vital. Será esta mais uma ideia brilhante que nos irá iluminar o caminho rumo a um futuro mais verde?
