Añadir bacterias a sistemas electroquímicos a fin de convertir energía química en electricidad tiene aplicaciones entre las que destacan la purificación del agua, la bioelectrónica, los biosensores y la recolección y almacenamiento de energía en células de combustible. Un problema con el que se ha topado la miniaturización de los procesos es que una alta intensidad de señal requiere electrodos grandes y un volumen grande de líquido.

El equipo internacional de Gábor Méhes, de la Universidad de Linköping en Suecia, ha desarrollado ahora un sistema basado en la incorporación de bacterias electroactivas, de la especie Shewanella oneidensis, en el llamado Pedot:PSS, un polímero eléctricamente conductor, sobre un fieltro de carbono.

El resultado es una película a la que los investigadores denominan Mcbf. Los análisis microscópicos de la película muestran una estructura intercalada de bacterias y de polímero conductor, cuyo grosor puede ser de hasta 80 micrómetros, mucho más que lo que es posible sin esta técnica específica.

Los experimentos llevados a cabo por Méhes y sus colegas muestran que más del 90 por ciento de las bacterias son viables, y que la Mcbf incrementa el flujo de electrones en el circuito externo. Cuando la película se usa como ánodo en células (celdas) microbianas electroquímicas, la corriente es 20 veces mayor que cuando se usan ánodos sin modificar, y permanece así durante al menos varios días.

En trabajos anteriores, se han ensayado, entre otras cosas, nanotubos de carbono para incrementar el área de superficie en el ánodo, pero los resultados son pobres.

La posibilidad de emparejar procesos biológicos con señales eléctricas legibles es valiosa para diversas aplicaciones. Una de las más interesantes es su uso en sensores ambientales que requieran tiempos de respuesta rápidos, un consumo de energía bajo, y la capacidad de usar muchos receptores diferentes. Los investigadores han demostrado recientemente cómo utilizar la Shewanella oneidensis para producir corrientes eléctricas en respuesta a ácidos orgánicos, arsénico, y arabinosa (un tipo de azúcar), entre otras sustancias.

Ncyt.-