Descubren cómo diseñar un biofilm capaz de producir electricidad a partir de sudor

Investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst han descubierto cómo diseñar un biofilm que sea capaz de producir electricidad a partir del sudor. Concretamente, este parche que se adhiere al cuerpo recolectará la energía de la evaporación (sudor) y la convertirá en electricidad.

Este biofilm, que se anunció en 'Nature Communications', tiene el potencial de revolucionar el mundo de la electrónica portátil, alimentando todo, desde sensores médicos personales hasta dispositivos electrónicos personales.

"Esta es una tecnología muy emocionante", dice Xiaomeng Liu, un estudiante graduado en ingeniería eléctrica e informática en la Facultad de Ingeniería de UMass Amherst. Este estudiante es el autor principal del artículo. "Es energía verde real y, a diferencia de otras fuentes llamadas de 'energía verde', su producción es totalmente verde".

Este biofilm es una lámina delgada de células bacterianas del grosor de una hoja de papel. Esto se debe a que es producida naturalmente por una versión modificada de la bacteria Geobacter sulfurreducens. Se sabe que G. sulfurreducens produce electricidad y se ha utilizado anteriormente en "baterías microbianas" para alimentar dispositivos eléctricos. Este nuevo biofilm, que puede proporcionar tanta energía o más que una batería de tamaño similar, funciona y funciona continuamente porque está muerta. Debido a que está muerto, no necesita ser alimentado.

"Es mucho más eficiente", dice en un comunicado Derek Lovley, Profesor Distinguido de Microbiología en UMass Amherst y otro de los autores principales del artículo. "Hemos simplificado el proceso de generación de electricidad al reducir radicalmente la cantidad de procesamiento necesario. Cultivamos de manera sostenible las células en una biopelícula y luego usamos esa aglomeración de células. Esto reduce las entradas de energía, simplifica todo y amplía las aplicaciones potenciales".

El secreto detrás de esta nueva biopelícula es que genera energía a partir de la humedad de la piel. Dado que la superficie de nuestra piel está constantemente humedecida con sudor, la biopelícula puede "enchufarse" y convertir la energía atrapada en la evaporación en energía suficiente para alimentar pequeños dispositivos, según información recogida por Europa Press.

¿Cómo funciona?

Lo que hace que todo esto funcione es que G. sulfurreducens crece en colonias que parecen esteras delgadas y cada uno de los microbios individuales se conecta con sus vecinos a través de una serie de nanocables naturales. Después, el equipo recolecta estos tapetes y usa un láser para grabar pequeños circuitos en las películas. Una vez que se graban las películas, se intercalan entre los electrodos y finalmente se sellan en un polímero suave, pegajoso y transpirable que se puede aplicar directamente sobre la piel.

"Nuestro próximo paso es aumentar el tamaño de nuestros parches para alimentar dispositivos electrónicos más sofisticados que se pueden llevar en la piel", dice Yao. Liu señala que uno de los objetivos es alimentar sistemas electrónicos completos, en lugar de dispositivos individuales.