Otimização da iluminação e captura de Limnospira indica PCC 8005 usando ondas acústicas em massa em microgravidade

Missões espaciais requerem sistemas sustentáveis de suporte à vida capazes de produzir oxigênio e biomassa em microgravidade. Reportamos o uso de levitação acústica para capturar e manipular o cianobactério filamentoso Limnospira indica PCC 8005 durante voos parabólicos. Dentro de uma câmara fluidodinâmica em escala milimétrica, este micro-organismo helicoidal se assemble rapidamente em camadas finas sob uma onda ultrassônica estacionária. A captura estável em microgravidade requer consideravelmente menos potência acústica (0,42 mW) do que na Terra (1,4 mW), destacando o potencial para processamento biológico eficiente em termos de energia no espaço. Simulações de Monte Carlo e modelagem de atenuação da luz mostram que a estruturação em camadas melhora a penetração da luz, potencialmente superando a limitação do "ponto de compensação" em culturas em massa. Essas descobertas abrem novas perspectivas para fotobiorreatores usando manipulação acústica para aumentar a eficiência fotossintética e reduzir a demanda de energia para produção de oxigênio e biomassa no espaço.