Scienza e Medicina

Un cavo elettrico bio-molecolare

9 aprile 2019 | Scritto da Alberto Laratro

Sviluppato in Italia il primo filo in grado di trasportare elettricità composto completamente da materiale biologico. Il primo mattone per futuri dispositivi bio-elettronici.

Riuscire a costruire delle macchine biologiche, ovvero dispositivi e componenti costruiti dall’uomo utilizzando materiale biologico al posto di metallo, plastica e silicio, è un traguardo difficile da raggiungere ma che porterebbe moltissimi vantaggi in termini di risparmio e di sostenibilità ambientale. Il primo passo da compiere è quello di riuscire a creare un conduttore fatto di materia organica capace di trasportare elettricità senza utilizzare componenti metallici: una nuova ricerca dell’Università di Padova potrebbe essere sulla strada giusta.

Bio-filamenti efficienti. Si tratta di un micro-dispositivo costituito interamente da bio-molecole, sviluppato da Marta De Zotti del Dipartimento di Scienze Chimiche dell’Università di Padova ed Emanuela Gatto, ricercatrice dell’Università di Tor Vergata. La particolare capacità di questo bio-device è quella di poter trasportare elettricità in maniera stabile senza degradarsi rapidamente come accade solitamente ad altre molecole di origine biologica: durante gli esperimenti è rimasto in funzione per mesi.

Com’è costruito. Alla base di questo filo molecolare c’è un peptide, ovvero la catena di molecole che gestisce la struttura di una proteina. Quello utilizzato è un analogo sviluppato in laboratorio di quello prodotto naturalmente da un fungo, il Trichoderma longibrachiatum, e si chiama tricogina GA IV. Un amminoacido, lo stesso che contribuisce a donare al DNA la sua peculiare figura, che garantisce al filamento una solida forma elicoidale.

Per poter rendere il materiale utilizzabile è necessario, però, che questo “peptide bionico”, capace di trasportare efficacemente elettricità proprio come un filo elettrico, si possa costruire in 3 dimensioni. Non un reticolo piatto su una superficie quindi, ma una struttura che si sviluppa anche in altezza permettendo una maggior flessibilità d’utilizzo. Per donare al filamento questa caratteristica le due ricercatrici si sono ispirate ancora una volta al mondo naturale: all’interno della struttura sono state inserite due basi azotate, adenina e timina, le stesse che compongono – assieme a guanina e citosina – il DNA, in modo che il filamento potesse auto-assemblarsi e supportarsi ad una lamina d’oro che funge da elettrodo. Con lo stesso metodo è stata aggiunta anche una porfirina capace di trasformare luce in energia elettrica.

Una tecnologia del genere potrebbe in futuro aprire le porte a bio-apparecchi elettronici fatti di materia organica.

Alberto Laratro
Alberto Laratro

Laureato in Scienze della Comunicazione e con un Master in Comunicazione della Scienza preso presso la SISSA di Trieste ha capito che nella sua vita scienza e comunicazione sono due punti fermi.

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