p Os escritores de ficção científica há muito imaginam híbridos homem-máquina que exercem poderes extraordinários. Contudo, "superplantas" com nanomateriais integrados podem estar muito mais próximas da realidade do que ciborgues. Hoje, os cientistas relatam o desenvolvimento de plantas que podem fazer nanomateriais chamados estruturas metal-orgânicas (MOFs) e a aplicação de MOFs como revestimentos em plantas. As plantas aumentadas podem potencialmente desempenhar novas funções úteis, como detecção de produtos químicos ou captação de luz com mais eficiência. p Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje no Encontro e Exposição Nacional da American Chemical Society (ACS) na primavera de 2019.

p De acordo com o pesquisador principal do projeto, Joseph Richardson, Ph.D., os humanos vêm introduzindo materiais estranhos nas plantas há milhares de anos. "Um exemplo disso é o tingimento de flores, "ele diz." Você mergulharia o caule de uma flor cortada em um pouco de tinta, e o corante seria absorvido pelo caule e penetraria nas pétalas da flor, e então você veria essas lindas cores. "

p Por causa de suas extensas redes vasculares, as plantas absorvem prontamente água e moléculas dissolvidas em fluidos. Contudo, é mais difícil para materiais maiores e nanopartículas, como MOFs, penetrar nas raízes. Então, Richardson e colegas da Universidade de Melbourne (Austrália) se perguntaram se eles poderiam alimentar plantas com precursores de MOF, que as plantas iriam absorver e então converter em nanomateriais acabados.

p MOFs - que consistem em íons metálicos ou aglomerados ligados a moléculas orgânicas - formam cristais altamente porosos que podem absorver, armazenar e liberar outras moléculas, muito parecido com uma esponja. Os químicos fizeram milhares de MOFs diferentes até agora, com aplicações potenciais que vão desde o armazenamento de combustível de hidrogênio até a absorção de gases de efeito estufa e a distribuição de medicamentos dentro do corpo. Fazer com que as plantas produzam pequenas quantidades desses compostos úteis em seus próprios tecidos pode dar-lhes novas habilidades não vistas na natureza.

p Para ver se as fábricas poderiam produzir MOFs, Richardson e seus colegas adicionaram sais de metal e ligantes orgânicos à água e, em seguida, colocaram mudas ou plantas intactas na solução. As plantas transportaram os precursores em seus tecidos, onde dois tipos diferentes de cristais de MOF fluorescentes cresceram. Em um experimento de prova de conceito, Recortes de plantas de lótus produtoras de MOF detectaram pequenas concentrações de acetona na água, como mostrado por uma diminuição na fluorescência dos materiais. Com base nesses resultados, Richardson planeja explorar se híbridos planta-MOF podem detectar explosivos ou outros produtos químicos voláteis, o que pode ser útil para a segurança do aeroporto.

p Além de fazer com que as fábricas produzam MOFs, os materiais acabados podem ser usados ​​como revestimento nas plantas para ajudá-las a converter os nocivos raios ultravioleta (UV) em luz mais útil para a fotossíntese. "Enquanto contemplamos o cultivo de safras no espaço ou em Marte, onde você não tem uma atmosfera e é bombardeado por raios ultravioleta, algo assim pode ser útil, "Diz Richardson." Isso porque não apenas protege as plantas dos raios ultravioleta, mas também os transforma em energia útil. Especialmente quando você se afasta do sol, é mais difícil capturar toda a luz necessária para a fotossíntese. "

p Os pesquisadores já começaram a examinar as habilidades de proteção dos nanomateriais, e os dados preliminares são promissores. A equipe revestiu recortes de crisântemo e lilyturf com MOFs luminescentes e, em seguida, expôs as plantas à luz UVC por três horas. Comparado com recortes não revestidos, as plantas com MOFs apresentaram menos murcha e branqueamento.

p Agora, Richardson está se unindo a biólogos de plantas para estudar os efeitos dos MOFs no crescimento das plantas. Até aqui, eles não notaram nenhuma toxicidade dos nanomateriais. Os pesquisadores também querem explorar se os MOFs podem realmente ajudar as plantas a crescerem melhor, que podem levar a aplicações na agricultura.