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"Si podemos eliminar los componentes tóxicos y empezar a utilizar
elementos orgánicos, obtendremos una reacción química limpia y un único
producto final, sin reacciones secundarias no deseadas", explica la Dra.
Celine Yeung, coautora del estudio y parte de su tesis doctoral en el

laboratorio de Reisner. "Este dispositivo combina lo mejor de ambos
mundos: los semiconductores orgánicos son sintonizables y no tóxicos,
mientras que los biocatalizadores son altamente selectivos y eficientes".
El nuevo dispositivo integra semiconductores orgánicos con enzimas de
bacterias reductoras de sulfato, que dividen el agua en hidrógeno y
oxígeno o convierten el dióxido de carbono en formiato.

Los investigadores también han resuelto un viejo problema: la mayoría
de los sistemas requieren aditivos químicos, conocidos como tampones,
para mantener las enzimas en funcionamiento. Estos pueden
descomponerse rápidamente y limitar la estabilidad. Al incrustar una
enzima auxiliar, la anhidrasa carbónica, en una estructura porosa de
titanio, los investigadores consiguieron que el sistema funcionara en
una simple solución de bicarbonato -similar al agua con gas- sin aditivos

insostenibles.
"Es como un gran rompecabezas", explica el Dr. Yongpeng Liu,
investigador postdoctoral del laboratorio de Reisner. "Tenemos todos
estos componentes diferentes que hemos intentado reunir con un único
fin. Nos llevó mucho tiempo averiguar cómo se inmoviliza esta enzima
específica en un electrodo, pero ahora estamos empezando a ver los

frutos de estos esfuerzos."
"Estudiando realmente cómo funciona la enzima, pudimos diseñar con
precisión los materiales que componen las distintas capas de nuestro
dispositivo tipo sándwich", explica Yeung. "Este diseño hizo que las
piezas funcionaran juntas con mayor eficacia, desde la diminuta
nanoescala hasta la hoja artificial completa".