Scienze

La fotosintesi dei batteri cyborg

Grazie a una corazza di semiconduttori, sfruttano acqua, luce e CO2 per produrre energia pulita, in un modo quattro volte più efficiente rispetto ai comuni pannelli solari.

In uno dei più recenti tentativi di riprodurre la fotosintesi in laboratorio, un gruppo di scienziati dell'Università di Harvard ha creato batteri cyborg capaci di generare energia e biomateriali con un processo efficiente, semplice e poco costoso.

I microrganismi trattati per sviluppare, crescendo, un'armatura di nanocristalli semiconduttori sulla superficie, sfruttano luce, acqua e CO2 non per ricavare ossigeno e glucosio, come fanno le piante, ma acido acetico, un composto chimico usato come base per produrre polimeri e biocarburanti. La ricerca è stata di recente presentata al meeting dell'American Chemical Society, a Washington.

Meglio dell'originale. La fotosintesi fornisce ossigeno ed energia alla maggior parte delle forme di vita terrestri, ma la clorofilla - il pigmento su cui si basa - è piuttosto inefficiente, e i tentativi di riprodurre il processo artificialmente si sono rivelati, finora, complessi e costosi.

Curiosità: il giardino dei nanofiori di cristallo. © Courtesy of Harvard University

Il nuovo approccio ha aggirato il problema equipaggiando alcuni batteri con pannelli solari di dimensione nanometrica: cristalli semiconduttori (efficienti nell'assorbire la luce) a base di solfuro di cadmio, che i batteri sviluppano in risposta a un "bagno" di questo metallo pesante.

Poiché alcuni microrganismi hanno difese naturali contro mercurio, cadmio e piombo, che trasformano in solfuri, è bastato immergere i microbi in un "brodo", una soluzione con una piccola concentrazione di cadmio disciolto, perché formassero, in un paio di giorni, gli agglomerati di nanocristalli, trasformandosi in nanocelle solari viventi.

Materia prima. I nuovi organismi ibridi hanno prodotto, a partire da acqua, luce e CO2, acido acetico con un'efficienza dell'80%, quattro volte più alta di quella dei pannelli solari in commercio, e oltre sei volte quella della clorofilla. Altri ceppi di microbi ghiotti di acido acetico sono già noti per saper trasformare il composto in butanolo (un tipo di biocarburante) o in polimeri. Le potenzialità di questo approccio potrebbero insomma essere assai più ampie del previsto.

23 agosto 2017 Elisabetta Intini
Ora in Edicola
Scopri il mondo Focus. Ogni mese in edicola potrai scegliere la rivista che più di appassiona. Focus il magazine di divulgazione scientifica più letto in Italia, Focus Storia per conoscere la storia in modo nuovo ed avvincente e Focus Domande & Risposte per chi ama l'intrattenimento curioso e intelligente.

Cento anni fa, il 10 giugno 1924, Giacomo Matteotti moriva trucidato per mano di sicari fascisti. In questo numero di Focus Storia ricostruiamo le fasi dell’agguato, la dinamica del delitto e le terribili modalità dell’occultamento del corpo. Ma anche le indagini, i depistaggi, il processo farsa e le conseguenze politiche che portarono l’Italia nel baratro della dittatura.

E ancora: quando, per prevenire gli avvelenamenti, al servizio di principi e papi c’erano gli assaggiatori; la vita spericolata e scandalosa dell’esploratore Sir Richard Burton; tutto sul D-Day, il giorno in cui in Normandia sbarcarono le truppe alleate per liberare l’Europa dal dominio nazista

ABBONATI A 29,90€

Un dossier sulla salute esplora i possibili scenari di un mondo senza sigarette, analizzando i vantaggi per la salute, l'ambiente e l'economia. Un'inchiesta sul ruolo dei genitori nell'educazione dei figli ci porta a riflettere sull'importanza delle figure genitoriali, con un focus sulla storia di Jannik Sinner.

Ampio spazio è dedicato alla scienza e alla tecnologia, con articoli sull'energia nucleare, i reattori nel mondo e un'intervista esclusiva a Roberto Cingolani sulla transizione energetica. Un viaggio nell'archeoastronomia ci svela come l'uomo abbia misurato il tempo attraverso i fenomeni celesti.

Non mancano approfondimenti sulla salute, con una guida completa sulla dengue e focus sulla caduta dei capelli, problema molto diffuso tra gli uomini. La sezione animali ci regala immagini sorprendenti di pinguini, primati e canguri.

ABBONATI A 31,90€
Follow us