Las espinacas inalámbricas que pueden mandar correos electrónicos, detectar materiales explosivos y advertir sobre el cambio climático

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  • Un trabajo llevado a cabo por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (Estados Unidos) ha conseguido que las espinacas puedan medir algunos elementos químicos del suelo para advertir de la presencia de explosivos o cambios en el clima.
  • Además, un segundo estudio sugiere que las espinacas son excelentes catalizadoras que mejoran la eficiencia energética de las baterías metal aire y las celdas de combustible, alternativas a las de iones de litio, conocidas por su uso en smartphones.
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La historia de las espinacas en Estados Unidos ha dejado curiosas anécdotas, como la creación del primer contenido patrocinado con la introducción de Popeye durante la Gran Depresión, una idea de la Cámara de Productores de Espinacas de este país, que provocó un aumento en el consumo de las mismas en un 33%.

Popeye hizo conocidas a las espinacas entre la sociedad norteamericana. Ahora, estos vegetales vuelven a ser protagonistas de la historia científica del país de la mano del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EEUU), encargado de conseguir que las espinacas sean capaces de enviar correos electrónicos, entre otras cuestiones no menos sorprendentes.

Así, según ha publicado la revista Nature, un equipo de ingenieros ha sido capaz de transformar las propias espinacas en sensores que detectan cualquier material explosivo, con la ayuda de nanotecnología

Una vez que han identificado cualquier elemento químico procedente del propio suelo, envían esa información de forma inalámbrica a los científicos. Por ejemplo, si sus raíces encuentran nitroaromáticos –compuesto que aparecen con frecuencia en explosivos– en el agua subterránea, los nanotubos de carbono en el interior se encargan de emitir una señal.

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Más tarde, esta señal es leída por una cámara infrarroja que envía una alerta por correo al equipo de investigadores. Este hecho es sorprendente e innovador, ya que supone que un elemento de naturaleza es capaz de medir algunos componentes del propio suelo y ofrecer esos datos a los seres humanos.

"Las plantas son muy buenas químicas analíticas", ha explicado Michael Strano, profesor encargado de dirigir la investigación. "Cuentan con una extensa red de raíces en el suelo, están constantemente tomando muestras de agua subterránea y tienen una forma de autoalimentar el transporte del agua hacia las hojas".

Así, este experimento, que se enmarca en una investigación más amplia en el terreno de la nanobiónica vegetal –ingeniería de componentes y sistemas electrónicos en plantas–, "es una demostración novedosa de cómo hemos superado la barrera de comunicación entre plantas y humanos", según ha señalado Strano.

La detección de riesgos medioambientales

Aparte de constituir un hito comunicativo entre plantas y humanos, este estudio supone un gran avance para la medición de datos ambientales y modificaciones en la química de los suelos.

Las plantas son grandes medidoras de su entorno y, además, se sitúan en una ubicación óptima que favorece la monitorización de los cambios en el ecosistema, con lo que podrían utilizarse para advertir sobre la contaminación.

En una primera fase, el equipo de Strano necesitaba convertir a las plantas en sensores de contaminantes. Para ello, utilizaron nanopartículas que cambiaron la fotosíntesis de las plantas, lo que permitió que estas fueran capaces de detectar óxido nítrico –contaminante causado por combustión–.

"Las plantas son muy sensibles al medio ambiente", ha añadido Strano. “Saben que va a haber una sequía mucho antes que nosotros; pueden detectar pequeños cambios en las propiedades del suelo y el potencial hídrico... Si aprovechamos esas vías de señalización química, tenemos acceso a una gran cantidad de información".

Por otro lado, las espinacas también han sido las protagonistas de otro estudio para utilizarlas como catalizadoras que ayuden a mejorar la eficiencia en baterías de metal aire y celdas de combustible.

Espinacas para que las baterías sean más eficientes

Baterías de iones de litio circulares.Baterías de iones de litio circulares.
Baterías de iones de litio circulares.

REUTERS

En este caso, el equipo de científicos de la Universidad Americana (Estados Unidos) no dejó a las espinacas al completo, sino que las lavaron, las secaron y las molieron. Y no lo hicieron con propósitos gastronómicos; querían convertirlas en nanohojas de carbono.

Su objetivo era conseguir que las espinacas fuesen capaces de actuar como catalizadoras para ayudar a mejorar la eficiencia de baterías de metal-aire y celdas de combustible, alternativas mejores que las baterías de iones de litio –que aparecen normalmente en smartphones–.

“Este estudio sugiere que se pueden fabricar catalizadores sostenibles para una reacción de reducción de oxígeno a partir de recursos naturales”, ha explicado Shouzhong Zou, profesor encargado de dirigir esta investigación.

Así, los científicos eligieron a las espinacas por la gran abundancia que tienen en hierro y nitrógeno, elementos de suma importancia en los compuestos que actúan como catalizadoras.

"El método que probamos puede producir catalizadores altamente activos a base de carbono a partir de la espinaca, que es una biomasa renovable", ha agregado Zou. "De hecho, creemos que supera a los catalizadores comerciales actuales de platino, tanto en actividad como en estabilidad".

De esta forma, casi a la vez, se ha conseguido que las espinacas envíen correos electrónicos, produzcan baterías más limpias y consigan ser un termómetro para la contaminación del planeta. Popeye estaría orgulloso.

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