Las hojas de los árboles resultan esenciales para la vida en nuestro planeta, ya que generan oxígeno a través del proceso de fotosíntesis. Esto ocurre en los cloroplastos, orgánulos presentes en las células vegetales que convierten la luz solar, el dióxido de carbono y el agua en oxígeno y energía química.

Julian Melchiorri es un inventor e ingeniero italiano-británico que trabaja en biotecnología, ingeniería biomimética y fabricación avanzada. Su proyecto Silk Leaf, consiste en una hoja biológica artificial confeccionada a partir de proteínas de seda y cloroplastos.

Gracias a esta combinación, la hoja es capaz de absorber CO2 y producir oxígeno utilizando nada más que luz solar y agua, al igual que las plantas. Además de oxígeno, produce sustancias químicas y azúcares que pueden emplearse como fuente de energía.

La clave del diseño subyace en la estructura de la seda, la cual permite estabilizar los cloroplastos y mantener su funcionalidad fuera de una célula viva. Este avance posibilita múltiples aplicaciones en la exploración espacial y en la lucha contra la contaminación.

Espacio exterior

El suministro de oxígeno es uno de los retos de las misiones espaciales. En el espacio exterior, la ausencia de gravedad impide la proliferación de cultivos. Actualmente, los astronautas dependen exclusivamente de tanques de oxígeno, estos requieren ocupar un volumen considerable, además que deben reponerse de forma periódica.

Melchiorri pensó en una solución innovadora: utilizar esta hoja biológica artificial para generar oxígeno de forma autónoma. En vez de cilindros de oxígeno, las estaciones espaciales podrían contar con estas hojas artificiales, asegurando un suministro continuo de oxígeno sin necesidad de otras infraestructuras.

Los primeros experimentos han demostrado que una sola hoja artificial es capaz de producir cantidades significativas de oxígeno. Sin embargo, el desarrollo aún está en fase experimental y requerirá pruebas adicionales antes de ser implementado en esta clase de expediciones.

Para mejorar la eficiencia de Silk Leaf, Melchiorri y su equipo trabajan en la aplicación de nanotecnología en los cloroplastos, con el objetivo de optimizar la producción de oxígeno. Si este proyecto llegara a tener éxito, podríamos estar ante una revolución en el modo en que las misiones espaciales gestionan sus recursos.

Aplicaciones terrestres y futuro del proyecto

Esta tecnología también podría tener un impacto significativo. En un planeta diezmado por la contaminación y la deforestación, poseer una hoja artificial capaz de absorber CO2 y liberar oxígeno podría ser útil para combatir el cambio climático.

Algunas aplicaciones potenciales incluyen:

• Sistemas de purificación de aire en ciudades con altos niveles de contaminación.

• Mejoras en la eficiencia energética de edificios, integrando hojas artificiales en las fachadas para producir oxígeno de manera sostenible.

• Uso en entornos cerrados, como submarinos y refugios en zonas con atmósferas hostiles.

El futuro de esta iniciativa depende de su capacidad de producción y mejorar su eficiencia. Si los científicos logran optimizar la estabilidad de los cloroplastos y aumentar la producción de oxígeno, esta tecnología podría cambiar la forma en que abordamos la sostenibilidad y la exploración espacial.