Las plantas sustentan la vida en la Tierra. Son la fuente original de alimento que proporciona energía a casi todos los organismos vivos y la base de los combustibles fósiles que satisfacen las necesidades energéticas del mundo moderno. Pero quemar los restos de bosques desaparecidos hace mucho tiempo está cambiando el mundo de formas peligrosas. ¿Podemos aprovechar mejor hoy la energía de las plantas vivas?
Una posibilidad sería convertir las plantas en centrales solares naturales capaces de transformar la luz solar en energía de forma mucho más eficiente. Para ello, necesitaríamos una manera de extraer esa energía en forma de electricidad. Una empresa ha encontrado una manera de recolectar los electrones que las plantas depositan en el suelo bajo ellas. Pero una nueva investigación de Finlandia estudia cómo aprovechar directamente la energía de las plantas convirtiendo sus estructuras internas en circuitos eléctricos.
Las plantas contienen tubos llenos de agua llamados «elementos del xilema», que transportan el agua desde las raíces hasta las hojas. El flujo de agua también transporta y distribuye nutrientes disueltos y otras sustancias, como señales químicas. Los investigadores finlandeses, cuyo trabajo se publica en PNAS, desarrollaron una sustancia química que se introdujo en un esqueje de rosal para formar un material sólido capaz de conducir y almacenar electricidad.
Experimentos anteriores utilizaron una sustancia química llamada PEDOT para formar hilos conductores en el xilema, pero esta no penetraba más profundamente en la planta. Para la nueva investigación, diseñaron una molécula llamada ETE-S que forma conductores eléctricos similares, pero que también puede ser transportada allí adonde llega la corriente de agua que circula por el xilema.
Este flujo se debe a la atracción entre las moléculas de agua. Cuando el agua de una hoja se evapora, tira de la cadena de moléculas que queda atrás y arrastra el agua desde las raíces hacia arriba a través de toda la planta. Puedes comprobarlo por ti mismo colocando un esqueje en colorante alimentario y observando cómo el color asciende por el xilema. El método de los investigadores era tan parecido al experimento con colorante alimentario que pudieron ver, por el color, hasta dónde había llegado el conductor eléctrico dentro de la planta.
El resultado fue una compleja red electrónica que se extendía por las hojas y los pétalos, rodeaba sus células y reproducía su patrón. Los hilos que se formaron conducían la electricidad hasta cien veces mejor que los fabricados con PEDOT y también podían almacenar energía eléctrica, del mismo modo que un componente electrónico llamado condensador.
Incluso a sus desarrolladores les sorprendió lo bien que se formaron estas redes eléctricas. Al parecer, esto se debe a que, cuando se trataron con ETE-S, las rosas produjeron las mismas sustancias químicas reactivas que utilizan para eliminar los microorganismos invasores. Estas sustancias hicieron que la formación del conductor eléctrico sólido funcionara mucho mejor dentro de la planta que en las pruebas de laboratorio.
Aún quedan desafíos por superar antes de que este descubrimiento alcance todo su potencial. Quizá lo más importante sea encontrar la manera de introducir ETE-S (o alguna sustancia química aún más mejorada) en plantas intactas y vivas. Sin embargo, la creación de «plantas electrónicas», es decir, plantas con circuitos electrónicos integrados, parece ahora mucho más cercana.
Entonces, ¿cómo podrían utilizarse las plantas electrónicas? La posibilidad más emocionante sería combinar el almacenamiento eléctrico y los circuitos de las plantas electrónicas con alguna forma de aprovechar directamente la energía fotosintética y crear una fuente de energía literalmente verde.
Pero esta tecnología también podría ayudarnos a comprender mejor las plantas comunes. Las plantas no tienen sistema nervioso como los animales, pero sí utilizan señales eléctricas tanto para controlar células individuales como para transmitir mensajes entre distintas partes de la planta. Quizá el ejemplo más espectacular sea la Venus atrapamoscas, cuyo mecanismo de cierre se activa mediante un impulso eléctrico.
Incorporar circuitos eléctricos a las plantas nos permitirá captar estos mensajes con mayor facilidad. Quizá, cuando comprendamos mejor su «lenguaje», podamos enviar instrucciones a la planta; por ejemplo, activar sus sistemas de defensa si sabemos que corre riesgo de contraer una enfermedad.
Quizá podríamos crear plantas electrónicas que funcionaran como máquinas. Si un cultivo pudiera avisarnos de que tiene muy poca agua o fertilizante, o de que está siendo atacado por insectos, podríamos trasladar recursos allí donde más se necesitan y mejorar la eficiencia agrícola. Tal vez algún día incluso puedas usar esta tecnología para ajustar el aroma de una flor a tu estado de ánimo.
