Esto es lo que la espinaca puede decirnos sobre el medio ambiente
A principios de febrero de 2021, se informó ampliamente que los investigadores del MIT habían desarrollado una forma para que las espinacas, la planta de hojas verdes, enviaran correos electrónicos. La idea captó la imaginación de los usuarios de Internet en todo el mundo, y muchos usuarios de Twitter se deleitaron con espinacas y bromas y memes basados en correos electrónicos.
Más allá de eso, la idea de que podamos aprovechar los procesos naturales para contarnos más sobre el clima es interesante. Entonces, analicemos si la espinaca realmente puede enviarle correos electrónicos.
¿Qué encontró la investigación?
La investigación publicada en Nature , una revista científica, en 2016 por científicos del Departamento de Ingeniería Química del MIT mostró que era posible usar plantas de espinaca vivas para comunicar datos ambientales. Este experimento utilizó nanobiónicos de plantas, un proceso que incrustó un par de nanosensores fluorescentes del infrarrojo cercano en el mesófilo de la planta. Esta es el área pequeña entre las superficies de la hoja de la planta donde ocurre la fotosíntesis.
Estos sensores son nanotubos de carbono de pared simple, también conocidos como SWCNT. Se unieron al péptido Bombolitin II y se diseñaron para reconocer los nitroaromáticos, que son compuestos que se encuentran comúnmente en explosivos y otros productos industriales. El propósito inicial de este estudio fue examinar si podíamos aprovechar las plantas para detectar explosivos y armas escondidas bajo tierra.
Se utilizaron otros SWCNT para generar señales de referencia. Las plantas toman nutrientes y agua del suelo, y eventualmente los transportan a través del tallo hasta la hoja. Cuando los nitroaromáticos ingresan a la planta, llegan al mesófilo, donde los sensores podrían detectarlos. Pueden hacer esto mediante el uso de imágenes de fluorescencia de infrarrojo cercano (NIR), un proceso no invasivo que se usa comúnmente para visualizar estructuras de tejido profundo.
¿Puede la espinaca realmente enviarle un correo electrónico?
Para hacer que el proceso sea lo más fácil de usar posible, los investigadores analizaron si podían usar dispositivos electrónicos cotidianos como teléfonos inteligentes o una Raspberry Pi para detectar las señales infrarrojas de los sensores. Utilizaron una Raspberry Pi con un módulo de cámara CCD sin filtro de infrarrojos como parte del experimento. El módulo de cámara de 5MP pudo monitorear de manera efectiva los SWCNT en la planta.
Como se informó en euronews living , la Raspberry Pi conectada a Internet se programó para enviar por correo electrónico imágenes de fluorescencia regulares a los investigadores. Al probar la viabilidad de un sistema de monitorización de bajo costo, pudieron demostrar que una configuración basada en Raspberry Pi podría permitir una mayor monitorización automatizada en tiempo real del entorno. Esto se hace aún más atractivo ya que los SWCNT de la planta funcionan con transpiración natural en lugar de una fuente de energía dedicada.
A pesar de los resultados positivos, los investigadores observaron que el uso de nanobiónicos, en lugar de la ingeniería genética, presenta un desafío de escalabilidad. Los sensores deben integrarse manualmente en una planta activa; un proceso que requiere mucho tiempo. Si un método similar utilizara ingeniería genética, la planta podría modificarse en grandes cantidades antes de cultivarla.
Tal como están las cosas, este es un mecanismo útil para haber explorado, aunque es poco probable que las aplicaciones a gran escala en esta etapa. Una ventaja del método utilizado en el experimento es que no necesita recopilación manual de datos. En cambio, la información se puede transmitir de forma inalámbrica a computadoras pequeñas como la Raspberry Pi.
Puede que todavía esté un poco lejos, pero los autores del artículo imaginan que algún día, podría ser posible usar plantas silvestres para recopilar datos ambientales en vastas áreas como ciudades, sitios de alta seguridad e incluso alrededor de su hogar.
Un futuro basado en plantas
Aunque todavía no puede recibir correos electrónicos de plantas de espinacas vivas, este sigue siendo un avance emocionante. En una continuación de la Ley de Moore, los equipos informáticos se están volviendo cada vez más baratos y más pequeños y pueden utilizarse en una gama más amplia de circunstancias. Al igual que los utilizados en el estudio, los sensores pequeños representan un movimiento más general hacia un planeta más inteligente.
Esto combina la conectividad que ofrecen las redes 5G con los dispositivos de Internet de las cosas (dispositivos y sensores conectados a Internet) para monitorear el mundo que nos rodea. Si los investigadores continúan experimentando con este tipo de sistemas de retroalimentación, es posible que comprendamos mejor nuestro impacto en el medio ambiente y nuestra contribución al cambio climático.