Quando pensiamo alle tecnologie verdi, ci vengono subito in mente pannelli solari, edifici a basso consumo o veicoli elettrici. E se anche le piante potessero diventare una tecnologia verde? Ci hanno pensato i ricercatori e le ricercatrici della Facoltà di Ingegneria della Libera Università di Bolzano che, in collaborazione con altri dipartimenti dell’ateneo e centri di ricerca internazionali, hanno creato la prima pianta completamente bioibrida. Inserendo delle nanoparticelle direttamente nelle piante, l’équipe di ricerca è riuscita a renderle più efficienti nel catturare la luce solare, aumentando la loro crescita e aprendo la strada a numerose applicazioni, dalla cattura della CO₂ atmosferica alla produzione di bioenergia. 

Ma che cos’è esattamente una pianta bioibrida? È un organismo vivente, in questo caso una pianta, che combina elementi biologici (la pianta vera e propria) con componenti tecnologici (come, ad esempio, materiali conduttivi). In pratica, si tratta di un ibrido tra natura e tecnologia, in cui le funzioni naturali della pianta (come la fotosintesi, la crescita o la sensibilità agli stimoli ambientali) vengono integrate o potenziate da elementi ingegnerizzati.

Nello studio unibz, in particolare, i ricercatori e le ricercatrici hanno utilizzato come elementi biologici delle piante di Arabidopsis thaliana, la pianta modello più utilizzata nell’ambito della ricerca vegetale, mentre la componente tecnologica è data da delle nanoparticelle di poli(3-esiltiofene) (P3HT). Il P3HT è un polimero organico, ovvero una lunga catena formata da tante piccole unità molecolari contenenti atomi di carbonio (da qui il termine “organico”) che si ripetono a formare una struttura simile ad una collana di perline. Questo materiale è in grado di condurre la corrente elettrica ed è già studiato per la realizzazione di pannelli solari flessibili e per l’elettronica “verde”. La ridottissima dimensione delle nanoparticelle, circa 500 volte più piccola del diametro di un capello umano, le rende adatte ad essere assorbite dalle radici della pianta e trasportate fino alle foglie.

Queste nanoparticelle sono biocompatibili: come dimostrato nello studio, infatti, possono essere assorbite dalle piante in modo naturale, senza causare loro degli scompensi nella crescita, ed anzi ne migliorano le proprietà, favorendone la crescita e migliorandone la fotosintesi. Questo perché, una volta arrivate nelle foglie, queste nanoparticelle di P3HT agiscono come minuscole antenne cattura-luce capaci di assorbire anche la luce verde. Poiché le piante utilizzano principalmente la luce rossa e blu, questo contribuisce a migliorare la loro capacità di catturare la luce. Questa energia in più aumenta la fotosintesi, favorendo un maggiore assorbimento della CO₂ dall’atmosfera da un lato e la crescita delle piante, dall’altro. Lo studio dimostra infatti che le piante trattate con nanoparticelle di P3HT crescono molto di più rispetto ai controlli, sviluppando radici lunghe quasi il doppio e accumulando più biomassa.