Un virus ingineresc acționează ca un ‘sponge’ inteligent pentru extracția elementelor rare din apă
Pe 13 noiembrie 2025, un grup de cercetători de la Universitatea din California, Berkeley, a anunțat o descoperire revoluționară în domeniul extragerii elementelor rare. Aceștia au reușit să dezvolte un virus genetic modificat care funcționează ca un „sponge inteligent”, capabil să captureze metalele rare din apă. Aceste metale, cunoscute sub denumirea de elemente rare, sunt esențiale pentru tehnologiile moderne, inclusiv pentru electronica de vârf și energiile regenerabile.
Metoda tradițională de extracție a acestor elemente este extrem de nocivă, implicând substanțe chimice toxice și generând deșeuri poluante. Echipa de cercetare, condusă de profesorul Seung-Wuk Lee, a propus o alternativă ecologică, folosind virusuri inofensive care interacționează cu metalele rare din apa reziduală. Aceasta oferă o soluție sustenabilă, având un cost redus și un impact minim asupra mediului.
Prin ingineria genetică, virusul a fost dotat cu două proteine specializate pe suprafața sa. Prima proteină, un peptid de legare a lantanidelor, acționează ca un clește molecular pentru a captura metalele rare, iar a doua, un motiv peptidic elastic, funcționează ca un comutator non-toxic, sensibil la temperatură. Când virusul este încălzit ușor, el se desprinde din soluție, aducând cu sine metalul dorit.
„Această abordare inovatoare, cunoscută sub numele de biomining, demonstrează că putem utiliza un instrument biologic programabil pentru a realiza o sarcină industrială complexă care, în prezent, necesită chimicale toxice și un consum mare de energie”, a spus Lee. Aceasta tehnică simplificată are potențialul de a transforma complet industria minieră, făcând-o mai sigură pentru mediu și mai eficientă din punct de vedere economic.
Testele inițiale au arătat că virusurile inginerate reușesc să se atașeze rapid de ionii de elemente rare din apă de mină acidă și să ignore alte metale din soluție. Prin încălzirea soluției, cercetătorii au obținut un sludge concentrat de virusuri și metale captrurate, pe care urmau să le separe utilizând o ajustare a pH-ului.
Pentru a complica și mai mult acest proces, virusurile nu își pierd eficiența după prima utilizare, fiind reutilizabile. De asemenea, cercetătorii pot cultiva rapid și ieftin cantități mari de virus prin infectarea bacteriilor cu aceștia, care se vor auto-reproduce.
Lee a subliniat importanța acestei cercetări, menționând că doresc să extindă aplicațiile acestei platforme pentru a extrage metale din deșeuri electronice, cum ar fi telefoanele vechi sau laptopurile. Schimbând instrucțiunile genetice ale virusului, cercetătorii pot să-l ajusteze pentru a captura alte elemente vitale, inclusiv litiu și cobalt pentru baterii sau metale din grupul platinelor pentru catalizatori.
Acest proiect reprezintă un pas fundamental către o nouă generație de materiale bazate pe virusuri inteligente, capabile să contribuie la construirea unei economii circulare și durabile.
Informații suplimentare sunt disponibile în studiul publicat în Nano Letters, jurnal de referință în domeniu.
