Um estudo publicado em 30 de outubro de 2025 na revista Advanced Functional Materials descreve um compósito de metal líquido que incorpora esporos dormentes de Bacillus subtilis, criando um condutor capaz de se autorreparar, resistir à oxidação e aumentar sua própria condutividade quando os microrganismos são ativados.
A equipe misturou uma liga de gálio e índio com esporos do micróbio, conhecido por sobreviver a calor, secura e estresse químico. No estado de dormência, essas estruturas microscópicas aderem à película de óxido que se forma sobre o metal, enfraquecendo-a e permitindo que gotículas vizinhas se fundam naturalmente, restabelecendo o fluxo elétrico sem necessidade de pressão ou aquecimento adicionais.
Medidas iniciais mostraram condutividade em torno de 1,1 × 104 S/cm sem qualquer processo de sinterização. Após uma semana de exposição ao ar, o material manteve mais de 90 % desse valor, enquanto o metal líquido puro perdeu grande parte da performance. Quando os esporos foram “acordados” com uma solução nutritiva, a condutividade subiu para aproximadamente 5,1 × 106 S/cm, resultado combinado da ruptura mecânica do óxido e da transferência direta de elétrons promovida pelas bactérias ativas.
Testes eletroquímicos confirmaram estabilidade de corrente, e medições de impedância apontaram queda acentuada de resistência após a germinação. No quesito mecânico, o compósito recuperou mais de 90 % da condutividade apenas 30 segundos após ser cortado, contra 90 segundos do metal não modificado. Em ensaios de flexão a 10 % de deformação por 500 ciclos, manteve mais de 90 % da condutividade; o metal convencional perdeu quase metade.
Os esporos também alteraram a molhabilidade da liga. O ângulo de contato caiu para cerca de 30 °, permitindo que o metal líquido se espalhe sobre papel, polímeros e vidro. Isso viabilizou a impressão de circuitos em papel encerado, preenchendo canais de forma limpa, e a formação de trilhas condutoras que permaneceram intactas mesmo quando esticadas ao dobro do comprimento dentro de canais de silicone.
Como demonstração, os pesquisadores construíram uma célula a combustível microbiana em papel. O compósito serviu como ânodo e só gerou energia — cerca de 10 µW/cm² — depois que os esporos germinaram, confirmando que a atividade metabólica era responsável pela produção de corrente.
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Ensaios de durabilidade mostraram que os esporos permaneceram viáveis por pelo menos 20 semanas. Após esse período, germinaram normalmente e restauraram a funcionalidade do material. A equipe destaca ainda a segurança do Bacillus subtilis, classificado como inofensivo, e a baixa toxicidade de metais à base de gálio, fatores que facilitam aplicações em sensores, circuitos flexíveis e robótica macia.
Entre os desafios futuros estão a necessidade de fornecer nutrientes para ativar os microrganismos, o desenvolvimento de processos de impressão em larga escala para condutores fluidos e a avaliação de desempenho prolongado em ambientes fisiológicos ou externos.
Com informações de Nanowerk
