La “Silk Leaf” (Hoja de Seda en español), nombre con el cual Julian Melchiorri bautizó a su creación, se transformó en la primera hoja sintética que es capaz de crear oxígeno por sí sola. Este invento puede realizar los mismos procesos que las plantas reales, es decir a través de la fotosíntesis convertir el agua, el dióxido de carbono y la luz, en oxígeno.

Esta hoja artificial fue hecha en base a la seda, ya que este material permite estabilizar moléculas orgánicas. A esto se le agregaron cloroplastos, que es el compuesto de las hojas que finalmente permite la fotosíntesis. El proyecto contó con la colaboración de la Universidad de Tufts, que ayudó en la tarea de extraer cloroplasto de las hojas reales y ponerlos en la artificial.

“Extraje cloroplasto de las células de las plantas y las puse dentro de la proteína de la seda. Con esto logré tener el primer material fotosintético que vive y respira como una hoja real”, señaló Melchiorri.

Uno de los límites que encuentra la NASA en sus expediciones espaciales, es el tiempo que puede mantener a astronautas fuera de la atmosfera de la tierra. Es que el oxígeno necesario para vivir es finito, por lo que la duración de las misiones espaciales con humanos está limitada a la capacidad de generar el gas vital.

Por esto, la hoja artificial podría entregar nuevas oportunidades para los astronautas. Con gravedad cero es prácticamente imposible mantener con vida plantas reales, entonces la Silk Leaf podría cumplir ese rol. “La NASA está buscando diferentes maneras de producir oxígeno para viajes espaciales de larga distancia. Este material podría permitirnos explorar el espacio mucho más lejos de lo que podemos ahora”, dice Melchiorri.

Además del uso que se le pretende dar a la hoja artificial en la tecnología espacial, Melchiorri también pretende usar su creación en estructuras arquitectónicas. La idea es que la Silk Leaf se integre a los sistemas de ventilación de los edificios, permitiendo la creación de un volumen mayor de oxígeno que el que se consume.

The "first man-made biological leaf" could enable humans to colonise space from Dezeen on Vimeo.

El año 2011, el químico Daniel Nocera, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por su sigla en inglés), ya había creado una hoja capaz de reproducir la fotosíntesis. Sin embargo, a diferencia de la Silk Leaf, la creación de Nocera no produce oxígeno, sino que energía.

Esta hoja es una delgada celda solar hecha en base a silicio, níquel y cobalto y es del tamaño de un naipe. Al ser introducida en agua, reacciona químicamente ante la luz solar, produciendo burbujas separadas de oxígeno y de hidrógeno. Al recolectar estas corrientes, se genera energía eléctrica, de hecho con solo cuatro litros de agua y luz solar, sería posible producir energía suficiente para un hogar durante un día.

"La hoja artificial es especialmente prometedora como una fuente barata de energía eléctrica para los hogares de los países en desarrollo. Nuestro objetivo es hacer de cada hogar sea su propia central eléctrica", señalaba Nocera al momento de la presentación de su invento. 

Sin embargo, para que la energía pueda ser utilizada directamente en un hogar, se necesita una celda de combustible que transforme el hidrógeno en electricidad. Hasta el día de hoy se busca un forma barata y eficiente de hacerlo con el fin de acercar está tecnología a la producción energética del hogar.