Fungos criam material vivo útil de emulsões a baterias

Materiais Avan?ados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/05/2025

Materiais vivos

Trabalhar com materiais como celulose, lignina ou quitina ? um caminho muito trilhado porque todos esses materiais de base biol?gica podem ser produzidos de modo sustent?vel e os bens resultantes s?o biodegrad?veis.

Mas a hist?ria real ? um pouco mais complicada porque, embora essas subst?ncias sejam biodegrad?veis em sua forma pura, muitas vezes elas n?o apresentam o desempenho ideal. E etapas de processamento qu?mico usadas para torn?-las mais fortes, resistentes ou flex?veis, acabam comprometendo sua sustentabilidade. ? por isso que h? tantas acusa??es de "verdejamento" contra essas iniciativas.

A boa not?cia ? que d? para evitar esse ganha-perde indo mais fundo no aspecto "bio" da quest?o: ? s? trabalhar com materiais realmente vivos.

Ashutosh Sinha e colegas do Laborat?rio Federal Su??o de Ci?ncia e Tecnologia de Materiais (EMPA) desenvolveram um material de base biol?gica que, al?m de ser totalmente biodegrad?vel, ? resistente a rasgos e possui propriedades funcionais vers?teis. Tudo isso com etapas m?nimas de processamento e sem produtos qu?micos - voc? pode at? comer o material.

Otimizando a natureza

A base para o novo material ? o mic?lio do cogumelo orelha-de-pau (Schizophyllum commune), um fungo comest?vel amplamente difundido que cresce em madeira morta.

Mic?lios s?o estruturas f?ngicas filamentosas semelhantes a ra?zes que j? est?o sendo ativamente pesquisadas como potenciais fontes de materiais. Mas, em vez de limpar e processar quimicamente as fibras miceliais - conhecidas como hifas -, Sinha e seus colegas usaram o mic?lio como um todo. ? medida que cresce, o fungo n?o apenas forma hifas, mas tamb?m a chamada matriz extracelular, uma rede de v?rias macromol?culas semelhantes a fibras, prote?nas e outras subst?ncias biol?gicas que as c?lulas vivas secretam.

"O fungo usa essa matriz extracelular para se dotar de estrutura e outras propriedades funcionais. Por que n?o dever?amos fazer o mesmo?" justificou Sinha.

Mas a equipe foi al?m e conseguiu uma otimiza??o adicional em rela??o ? natureza. Da enorme diversidade gen?tica do fungo orelha-de-pau, eles selecionaram uma cepa que produz n?veis particularmente altos de duas macromol?culas espec?ficas, o polissacar?deo de cadeia longa esquizofilano e a prote?na hidrofobina, semelhante a um sab?o.

Devido ? sua estrutura, as hidrofobinas se acumulam nas interfaces entre l?quidos polares e apolares, como ?gua e ?leo. O esquizofilano ? uma nanofibra, com menos de um nan?metro de espessura, mas mais de mil vezes mais longa. Juntas, essas duas biomol?culas conferem ao mic?lio vivo propriedades que o tornam adequado para uma ampla gama de aplica??es.

De emuls?es a baterias

A versatilidade do material vivo foi demonstrada por meio de duas aplica??es: Uma pel?cula pl?stica e uma emuls?o. Emuls?es s?o misturas de dois ou mais l?quidos que normalmente n?o se misturam, como os ingredientes de um molho para salada, maionese, al?m de diversos cosm?ticos, tintas e vernizes.

? complicado estabilizar essas emuls?es para que elas n?o se separem em l?quidos individuais ao longo do tempo. ? aqui que o mic?lio vivo mostra sua for?a: Tanto as fibras esquizofilinas quanto as hidrofobinas funcionam como emulsificantes, e o fungo vivo continua liberando mais dessas mol?culas. "Este ? provavelmente o ?nico tipo de emuls?o que se torna mais est?vel com o tempo," disse Sinha. "Seu uso como emulsificante na ind?stria cosm?tica e aliment?cia ?, portanto, particularmente interessante."

Para a segunda demonstra??o, o mic?lio foi fabricado na forma de filmes finos - virtualmente um papel vivo. A matriz extracelular, com suas longas fibras esquizofilinas, confere ao material uma excelente resist?ncia ? tra??o, que pode ser ainda mais aprimorada pelo alinhamento direcionado das fibras f?ngicas e polissacar?dicas em seu interior. Isso torna a rede f?ngica viva adequada para aplica??es com materiais cl?ssicos. "Nosso mic?lio ? um composto de fibras vivas, por assim dizer," disse Sinha.

O mic?lio tamb?m tem aplica??es promissoras na ?rea da eletr?nica sustent?vel, um campo emergente conhecido como miceliotr?nica. Por exemplo, o material f?ngico apresenta uma rea??o revers?vel ? umidade e pode ser usado para produzir sensores de umidade biodegrad?veis. Outra aplica??o em que a equipe est? trabalhando atualmente combina o material vivo para criar baterias de natureza biol?gica, sendo uma biobateria f?ngica e uma bateria de papel. "Queremos produzir uma bateria compacta e biodegrad?vel, cujos eletrodos sejam feitos de um 'papel f?ngico' vivo," anunciou Sinha.

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