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Investigadores portugueses criam sensor de papel que deteta bactérias que geram eletricidade

Carlos Salgueiro e Elvira Fortunato desenvolveram nos laboratórios da Universidade Nova de Lisboa sensores rápidos e de baixo custo que facilitam a deteção de bactérias que poderão vir a ser usadas para produzir energia.

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Decore este nome: Geobacter sulfurreducens. Hoje, pouco diz à maioria das pessoas – mas no futuro é possível que o nome quase impronunciável se torne popular pela revolução que pode produzir no que toca ao tratamento de compostos poluentes e, não menos importante, na produção de eletricidade. O que é que esta bactéria tem a ver com o trabalho levado a cabo por dois institutos de investigação da Universidade Nova de Lisboa (UNL)? A resposta pode ser encontrada num sensor de papel que deteta em minutos a presença de bactérias Geobacter sulfurreducens.

«Um sensor como o que desenvolvemos para este projeto tem um custo de quatro cêntimos. Mas se produzirmos milhares destes sensores podemos chegar a um custo bastante menor.  Estes sensores pouco mais precisam do que papel para funcionar. Não é necessária qualquer pilha», refere Elvira Fortunato, mentora do transístor de papel e investigadora do Centro de Investigação de Materiais (CENIMAT) da UNL.

O sensor desenvolvido nos laboratórios do CENIMAT e da Unidade de Ciências Biomoleculares Aplicadas (UCIBIO) tem como principal suporte um vulgar papel de fotocópia – que, por sinal, tem vantagens face ao papel geralmente usado para filtragem de substâncias, por conseguir reter à superfície as bactérias Geobacter sulfurreducens e forçar o contacto com as nanopartículas de óxido de tungsténio que compõem o sensor propriamente dito. 

O contacto das bactérias com as nanopartículas de óxido de tungsténio produz uma mudança de cor (de branco para a azul). E quanto maior for o número de bactérias presentes na amostra, mais intenso será o tom azul assumido pelo sensor. Além de papel de fotocópia, os investigadores recorrem a uma tecnologia bem conhecida nos escritórios de hoje: uma impressora de tinta sólida que imprime o sensor sobre o pedaço de papel.

«A deteção das bactérias funciona de forma parecida aos testes de gravidez. Só que, no caso do nosso sensor, usa-se uma amostra de líquido que possa conter a bactéria que queremos detetar», explica Elvira Fortunato, lembrando que o sensor de papel pode ser usado para a deteção de outras bactérias que tenham as mesmas propriedades da Geobacter sulfurreducens.

O trabalho desenvolvido por Carlos Salgueiro e Elvira Fortunato já mereceu destaque nas páginas da revista Scientific Reports, que pertence ao mesmo grupo da prestigiada revista Nature.

Carlos Salgueiro, investigador da UCIBIO, acredita que o sensor pode funcionar como a chave que faltava para o desenvolvimento de uma nova forma de produção de energia menos poluente, que tem ainda o benefício de eliminar compostos tóxicos ou radioativos. «As bactérias electroquimicamente ativas pertencem a um grupo restrito. Os sistemas usados atualmente para a deteção destas bactérias são muito mais demorados e exigem que se faça a cultura destas bactérias. O que significa que pode demorar dias ou semanas até confirmar a existência das bactérias», acrescenta o investigador do UCIBIO.

Com o desenvolvimento de um sensor de papel, a deteção das bactérias Geobacter sulfurreducens pode passar a demorar apenas alguns minutos – bastando aos investigadores esperar pela mudança de cor para ter a confirmação da presença de bactérias na amostra. «Estes sensores podem facilitar a deteção de mais espécies de bactérias que tenham as mesmas propriedades ou que até sejam mais eficientes que a Geobacter sulfurreducens», sublinha Carlos Salgueiro.

As bactérias Geobacter sulfurreducens distinguem-se por conseguirem gerar corrente elétrica quando estão em contacto com os elétrodos de uma bateria e poderem eliminar metais tóxicos ou radioativos, como o urânio ou o crómio . O que significa que tanto podem ser úteis para o desenvolvimento de baterias de combustível microbiano, como também para novas formas de tratamento de águas domésticas ou industriais. 

Carlos Salgueiro mantém a expectativa de que as bactérias que produzem energia possam abrir caminho ao desenvolvimento de fontes de energia alternativas aos combustíveis fósseis ou mesmo às denominadas energias renováveis. Mas recorda que é necessário dar tempo aos cientistas, antes de se pensar no circuito comercial: «É uma área de estudo que ainda não está numa fase de implementação prática, mas sim em fase de investigação. Ainda estamos longe de conseguir criar soluções com grandes quantidades de bactérias, mas são passos que têm de ser dados até que se consiga esse objetivo». 

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