¿Qué pasaría si una bacteria produjera un nuevo filtro de color más barato, saludable, y sostenible para LEDs? Este es desafío del nuevo proyecto europeo ENABLED.
La investigación sobre el BIOLED prosigue en España de la mano del Dr. Rubén Costa. Desde septiembre del año 2016 seguimos el trabajo de este investigador español. Ese año en el que conocimos a Rubén le entregaron el premio de investigación e innovación en LED Professional Simposium que se celebra anualmente en Bregrenz, Austria organizado por mi amigo Siegried Luger. Después de este premio le han llovido mucho más como ser reconocido como unos de los diez Innovator Talents 2017 por el MIT Technology Review.
Esta editorial tuvo la suerte de organizar la presentación en España de esta investigación en la propia sede del IMDEA, donde Rubén Costa desarrolla su trabajo con su equipo.
Pues bien la investigación se refuerza. Este lunes comenzó el proyecto ENABLED – Engineering of Artificial fluorescent proteins for Bilogical Light Emitting Diodes – dentro del marco de los proyectos europeos llamados FET-OPEN – Frontier Emerging Technologies– con un presupuesto de 2,6 millones de euros. El grupo del Dr. Costa en el IMDEA Materiales, es el coordinador del proyecto en el que se engloban bio-computación, teoría, ingeniería genética, biología sintética, y optoelectrónica en un consorcio de 6 miembros repartidos entre 3 países.
El objetivo de ENABLED es crear una nueva generación de filtros de color basados en proteínas fluorescentes mejoradas genéticamente para llegar a las prestaciones que se necesita para la iluminación LED. Con proteínas naturales el equipo del Dr. Costa ha llegado a prestaciones de varios meses de estabilidad y eficiencias altas aunque Rubén declara, «aún nos queda mucho que hacer». Prosigue «pero otra aproximación es crear nuevas proteínas fluorescentes para iluminación. Estas proteínas artificiales englobarán lo mejor de la estabilidad (foto y térmica) de los emisores artificiales y la protección de los esqueletos de proteína que nos permitirán incluirlos en su código genético para que los podamos producir de forma ecológica y sostenible usando bacterias. En pocas palabras nuestro objetivo final es que las baterías como la E. Coli estén modificadas genéticamente para producir los filtros de luz que usaremos en la próxima generación de Bio-LEDs».
Los LEDs se componen de un chip emisor azul y un filtro basado en tierras raras que transforma la luz azul en la luz blanca que usamos en nuestras casas. Estos filtros no convierten la luz azul de forma eficiente produciendo problemas en la vista de los niños y afectando el ritmo circadiano (trastornos del sueño) en los adultos. Además, no se reciclan y se espera que se agoten las reservas naturales en 10-15 años si la producción de LEDs aumenta.
El proyecto ENABLED propone reemplazar estos filtros por aquellos que utiliza la naturaleza debajo del mar. Tres de cada cuatro animales marinos producen luz de alta potencia para comunicarse, cazar, o protegerse usando filtros de proteínas. El principal problema era sacarlas del agua del mar y llevarlas a nuestra tecnología de iluminación que no quiere nada de agua. El grupo de investigación de IMDEA Materiales, dirigido por Rubén D. Costa, ha conseguido estabilizarlas en plásticos sin perder sus excelentes propiedades luminiscentes. Esta nueva tecnología se llama Bio-LED, que hoy en día ha alcanzado estabilidades de hasta 6 meses y con elevadas eficiencias, usando nuevos polímeros, aditivos y entendiendo los mecanismos de desactivación.
En este contexto, ENABLED plantea un nuevo desafío, ¿podemos pensar en evolucionar las proteínas para nuestras necesidades de iluminación? El consorcio europeo, en el que participan tres países (España: CIC-biomaGUNE-Dr. Cortajarena; UNIOVI-Dr. Coto; IMDEA-Dr. Costa, Italia: UNITO-Dr. Barolo; ABIEL-Dr. Ghersi, y Austria: TU Graz-Dr. Oberdorfer), engloba grupos de biocomputación, teoría, ingeniería bioquímica, química, biología sintética y optoelectrónica. Este grupo multidisciplinar está trabajando en el desarrollo de nuevas proteínas diseñadas genéticamente, y preparadas por bacterias como la E. Coli, para crear una nueva generación de Bio-LEDs con prestaciones mejoradas. Este proyecto multidisciplicar se considera una de las acciones pioneras en la que la biología sintética se pone al servicio del progreso de la iluminación artificial.
El proyecto ENABLED está financiado por la Comisión Europea a través de la convocatoria de Tecnologías Emergentes Futuras (FET por sus siglas en Inglés) del programa marco europeo de I+D Horizonte 2020. El proyecto tiene una duración de 3 años y un presupuesto de EUR 2,6 Millones.
