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100 000 mil milhões de pequenas baterias: flexoeletricidade das membranas lipídicas e IA

Pessoa a segurar uma lâmina de microscópio com equipamento de laboratório e mesa de madeira ao fundo.

Transporta todos os dias, dentro do seu corpo, 100 000 mil milhões de pequenas baterias. O suficiente para pôr engenheiros de informática e investigadores em IA a imaginar aplicações fora do comum.

Membranas lipídicas: a “pele” das células e o que fazem

A 12 de dezembro de 2025, a revista PNAS Nexus divulgou um resultado tão curioso quanto “eléctrico”. Nele, uma equipa da Universidade de Houston e da Universidade Rutgers (Estados Unidos) analisou o modo como funcionam as células do nosso organismo, centrando-se sobretudo nas membranas lipídicas que as envolvem. Essas membranas actuam como uma camada protectora: ajudam as células a manter a integridade perante agressões externas (por exemplo, agentes patogénicos), filtram sinais moleculares recebidos pelo organismo e regulam as trocas metabólicas.

O ponto mais inesperado é que essas mesmas membranas poderão converter as suas ondulações naturais em electricidade, à semelhança de um gerador. Trata-se de uma fonte de energia cuja existência não era considerada desta forma e que, no futuro, poderá apoiar o desenvolvimento de dispositivos electrónicos bioinspirados.

Flexoeletricidade: quando o movimento se transforma em tensão

Se as nossas células conseguem produzir este tipo de energia, isso deve-se à flexoeletricidade - um fenómeno físico no qual a electricidade surge a partir de uma deformação geométrica. Para visualizar a ideia, imagine a membrana celular como uma folha A4: se a torcer e curvar de repente, forma-se uma separação de cargas eléctricas entre o interior e o exterior da curvatura.

À escala celular, este mecanismo não acontece de forma pontual: é contínuo. As membranas estão em permanente ondulação devido ao calor e à actividade das proteínas que as atravessam. Ao deformarem-se milhares de vezes por segundo, comportam-se, por isso, como nanogeradores electromecânicos. Como descrevem os autores: “Nós demonstramos aqui que essas flutuações activas, quando acopladas à propriedade universal da flexoeletricidade, podem gerar tensões transmembranares e até orientar o transporte de iões”.

Na prática, as células usam as suas membranas para recolher a energia de que precisam para sustentar a actividade biológica. De acordo com os cálculos da equipa, estas micro-ondulações podem produzir uma diferença de potencial até 90 mV (milivolts). À escala de uma tomada eléctrica, isso parece pouco (cerca de 2 500 vezes inferior), mas no mundo celular é enorme: chega para desencadear o impulso nervoso de um neurónio ou comandar a contracção de uma fibra muscular.

Uma nova pista para a IA e para a tecnologia

O achado interessa inevitavelmente a áreas em que a tecnologia é o fio condutor. A captação de energia feita pelas nossas células poderá, um dia, ser aproveitada para criar uma nova geração de materiais inteligentes e inovações biomiméticas. Um exemplo seria conceber redes de inteligência artificial mais frugais em energia (um dos seus principais pontos fracos hoje), trocando transístores nos circuitos por nanogeradores bioinspirados capazes de se autoalimentarem com as vibrações do ambiente.

A ideia poderia até, em teoria, chegar a processadores, que também exigem grandes quantidades de energia para tratar informação. Seria o oposto do que acontece nas nossas células, que executam tarefas complexas, em parte, graças ao reaproveitamento das flutuações das suas membranas. Nas palavras dos investigadores: “A investigação das dinâmicas electromecânicas nas redes neuronais poderá lançar uma ponte entre a flexoeletricidade molecular e o processamento complexo de informação”.

Limites actuais e validação do modelo

Ainda assim, convém manter os pés assentes no chão: usar a flexoeletricidade para alimentar, mesmo que seja apenas um micro-sistema eléctrico, ainda não está ao nosso alcance. Por agora, trata-se de um modelo teórico, que terá de ser testado in vivo para se perceber se é realmente válido.

Isso não retira valor ao estudo. Pelo contrário: é a primeira vez que se mostra que as nossas células dependem tanto da química orgânica como da mecânica para gerar o seu fluxo de energia. É possível que, um dia, existam smartphones ou relógios alimentados por “baterias biológicas”, mas ainda terá de correr muita água debaixo das pontes até isso acontecer.

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