(PhysOrg.com) - Ao longo de bilhões de anos, as plantas desenvolveram sistemas coletores de luz solar muito eficientes. Agora, os cientistas estão tentando aproveitar os sistemas bem ajustados das plantas de tabaco para usá-los como blocos de construção de células solares. Os cientistas prevêem que a técnica pode levar à produção de produtos baratos, células solares biodegradáveis.

Em um estudo recente, cientistas da UC Berkeley liderados por Matt Francis demonstraram como programar as plantas de tabaco para aproveitar a maneira eficiente como coletam a luz solar. Em vez de tentar reprogramar todas as células de uma planta de tabaco madura, os cientistas criaram geneticamente um vírus chamado vírus do mosaico do tabaco para fazer o trabalho por eles. Os pesquisadores espalharam o vírus modificado em uma plantação de tabaco, e o vírus fez com que as células vegetais produzissem muitos cromóforos artificiais, que transformam os fótons da luz do sol em elétrons.

Para que os cromóforos funcionem, Contudo, eles devem ser espaçados a uma distância precisa um do outro - cerca de dois ou três nanômetros. Um pouco mais perto ou mais distante, e a corrente elétrica será interrompida ou os elétrons serão muito difíceis de coletar.

Agradecidamente, as células da planta do tabaco evoluíram para cromóforos espaciais nesta distância exata, alinhando-os em uma longa espiral com centenas de nanômetros de comprimento. Ao explorar esta estrutura, os pesquisadores poderiam tirar vantagem de bilhões de anos de evolução para cultivar filamentos de cromóforos perfeitamente espaçados.

"Ao longo de bilhões de anos, a evolução estabeleceu exatamente as distâncias corretas entre os cromóforos para permitir que eles coletassem e usassem a luz do sol com eficiência incomparável, "disse Francis.

Uma vez que as próprias plantas de tabaco modificadas não geram eletricidade, os pesquisadores devem colher as plantas e extrair as estruturas dos cromóforos. Então, os cientistas podem dissolver as estruturas em uma solução líquida, e pulverize a solução em um substrato de vidro ou plástico para criar uma célula solar. Até aqui, os cientistas ainda não demonstraram que as células solares resultantes podem transformar luz em energia elétrica.

Comparado com células solares tradicionais, aqueles feitos de plantas podem ter várias vantagens potenciais. Por exemplo, eles não exigem o uso de produtos químicos tóxicos, eles são biodegradáveis, e são baratos de produzir. Por outro lado, as células solares de base biológica provavelmente teriam uma vida útil mais curta do que as células solares de silício.

Além de fumar, os pesquisadores também demonstraram como manipular E. coli bactérias para produzir estruturas cromóforas. Nesse caso, os pesquisadores não usaram um vírus, mas modificou as bactérias diretamente.

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