Novas pesquisas estão encontrando maneiras de transformar células vivas em minifábricas de materiais de construção.

Já parou para pensar que, de certa forma, os edifícios não são lá muito diferentes de um corpo humano? Veja bem, nós temos ossos e pele. Eles, paredes. Assim como nós, consomem energia e geram resíduos. Então, podemos dizer que edifícios são sim organismos, embora inanimados.

Mas e se eles, com suas paredes, telhados, pisos e janelas, estivessem realmente vivos? Melhor dizendo, que tal se eles forem criados a partir de materiais vivos? Imagine arquitetos usando ferramentas genéticas que codificam a estrutura de um edifício diretamente ao DNA dos organismos?

Pode parecer estranho (e por que não dizer bizarro) mas, ao que tudo indica, a arquitetura viva está saindo da ficção científica diretamente para o laboratório – mais precisamente para o da Universidade do Colorado, EUA. Por lá, especialistas em bioquímica, microbiologia e engenharia estrutural têm usado ferramentas de biologia sintética para desenvolver bactérias e criar minerais e polímeros úteis para transformá-los em blocos de construção vivos que podem, um dia, dar vida a edifícios.

Células verdes para construção verde

Em um estudo publicado recentemente na revista Scientific Reports, pesquisadores programaram geneticamente a famosa bactéria que causa diarreia, a Escherichia coli,para criar partículas de calcário com diferentes formas, tamanhos, rigidez e resistência. Ela também pode ser geneticamente programada para produzir estireno – produto químico usado para fazer isopor.

Cianobactérias fotossintéticas foram usadas para ajudar a cultivar um material de construção estrutural que se manteve vivo. Semelhante às algas, as cianobactérias são microorganismos encontrados em todo o ambiente, embora sejam mais conhecidos por crescerem nas paredes dos aquários. Em vez de emitir CO2, elas usam CO2 e luz solar para crescer e, nas condições certas, criam um biocimento, que pode ser usado para as partículas de areia formarem um tijolo – no caso, um tijolo vivo.

Bizarro, não. Inovador (e promissor, inclusive!)

Ao manter as cianobactérias vivas, foi possível fabricar materiais de construção de forma exponencial.

Outros organismos podem conferir funções vivas aos blocos de construção. Diferentes bactérias podem produzir materiais que respondem a estímulos externos como pressão e temperatura. Oras, se a natureza pode fazer isso, por que os materiais vivos não poderiam?

Também é necessário menos energia para produzir edifícios vivos do que os convencionais. Produzir e transportar os materiais de construção atuais usa muita energia e emite muito CO2. Por exemplo, calcário é queimado para fazer cimento para concreto. Metais e areia são extraídos e fundidos para fazer aço e vidro. A fabricação, transporte e montagem de materiais de construção são responsáveis ​​por 11% das emissões globais de CO2 . A produção de cimento sozinha representa 8%. Em contraste, alguns materiais vivos, como os tijolos de cianobactéria, podem sequestrar CO2.

Um campo em crescimento

Equipes de pesquisadores de todo o mundo estão demonstrando o poder e o potencial dos materiais vivos projetados em escalas, incluindo biofilmes eletricamente condutores, catalisadores vivos de uma única célula para reações de polimerização e energia fotovoltaica viva. Os pesquisadores também estão tentando cultivar e montar materiais a granel a partir de uma única célula geneticamente programada.

Os avanços no campo da biotecnologia e na impressão 3D permitem a produção comercial de materiais vivos em escala humana. Por exemplo, o micélio fúngico pode ser usado para fazer espumas. Bactérias vivas encapsuladas e impressas em 3D podem emitir luz ao encontrar certos produtos químicos. Microorganismos já são usados em blocos biocimentados e ladrilhos de cerâmica.

O campo de materiais vivos projetados está ainda bem na infância, e mais estudos são necessários para preencher a lacuna entre a pesquisa de laboratório e a disponibilidade comercial. Os desafios incluem custo, teste, certificação e aumento da produção. A aceitação do consumidor é outro problema (quando se fala em organismos vivos, pode colocar aí mofo, bolor, aranhas, formigas e cupins). Então, pesquisadores também precisam abordar as preocupações sobre segurança e biocontaminação. De toda forma, já é uma realidade que a biologia sintética e os materiais vivos projetados desempenharão um papel importante no enfrentamento dos desafios relacionados à mudança climática e preservação ambiental.

Fontes: The Conversation | Olhar Digital | Canal Tech