Η επείγουσα ανάγκη για βιώσιμες και φιλικές προς το περιβάλλον τεχνολογίες μετατροπής ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται καθώς ο κόσμος αναζητά αποτελεσματικές λύσεις για την αντιμετώπιση των περιβαλλοντικών προκλήσεων και την επίτευξη μηδενικών εκπομπών έως το 2050. Η φύση, και ιδιαίτερα τα φυτά, προσφέρει ένα εξαιρετικά αποδοτικό μοντέλο για τη συλλογή ηλιακής ενέργειας, την απορρόφηση και μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και τη γρήγορη μεταφορά ηλεκτρολυτών μέσω των βιολογικών τους δομών. Αυτές οι φυσικές διαδικασίες έχουν εμπνεύσει τους επιστήμονες να αναπτύξουν υλικά και συσκευές που αναπαράγουν τα δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά των φυτικών ιστών και κυττάρων. Καινοτομίες βασισμένες σε υλικά εμπνευσμένα από τα φυτά έχουν ενσωματωθεί με επιτυχία σε διάφορους τομείς των βιώσιμων τεχνολογιών ενέργειας. Για παράδειγμα, στον τομέα της ηλιακής ενέργειας, τα βιο-εμπνευσμένα υλικά έχουν συμβάλει στην εξέλιξη των ηλιακών κυψελών και φωτοβολταϊκών συσκευών, βελτιώνοντας σημαντικά την ικανότητά τους να απορροφούν το ηλιακό φως και να το μετατρέπουν σε ηλεκτρική ενέργεια με μεγαλύτερη απόδοση. Μιμούμενες την αποτελεσματικότητα της φυσικής φωτοσύνθεσης και των συστημάτων μεταφοράς, αυτές οι τεχνολογίες ανοίγουν το δρόμο για πιο αποτελεσματικές και φιλικές προς το περιβάλλον λύσεις ενέργειας. Μελετώντας τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης στα φυτά, έχουν καινοτομηθεί φωτοκαταλυτικές συσκευές για τη μετατροπή του δεσμευμένου CO2 σε βιοκαύσιμα, όπως αιθανόλη, άμυλο και άλλα καύσιμα υδρογονανθρακικών υπό ηλιακή ακτινοβολία. Διαφορετικά από τις άμεσες διαδικασίες συλλογής και μετατροπής ηλιακής ενέργειας, η παραγωγή ενέργειας εμπνευσμένη από τα φυτά έχει εντυπωσιακά ενσωματωθεί με κινητική και μηχανική ενέργεια. Οι υδροβολταϊκές συσκευές εμπνευσμένες από τα φυτά μετατρέπουν την ενέργεια διάχυσης του νερού σε ηλεκτρισμό, μαθαίνοντας από το φαινόμενο του βαθμιδωτού διαχύσεως του νερού στα φυτά. Εμπνεόμενοι από τις νανορευστοδυναμικές ιδιότητες μεταφοράς και τις επιλεκτικές δομές κυττάρων, έχουν αναπτυχθεί βιο-εμπνευσμένα υλικά για προηγμένες συσκευές αποθήκευσης ενέργειας για πραγματικά σενάρια, όπως μπαταρίες και υπερπυκνωτές. Για παράδειγμα, αυξημένη αγωγιμότητα ιόντων και κατακράτηση νερού παρατηρήθηκαν σε στερεούς ηλεκτρολύτες που ενσωματώθηκαν με νανοΐνες κυτταρίνης από φυσικό μπαμπού, γεγονός που ενίσχυσε την ηλεκτροχημική απόδοση της εύκαμπτης μπαταρίας Zn-air (Du et al., 2024). Μια μπαταρία που μοιάζει με φυτό (FlowER: μια εξάτμιση ροής redox) με παρατεταμένη διάρκεια ζωής σχεδιάστηκε οικολογικά για να τροφοδοτήσει ασύρματα δίκτυα αισθητήρων με σκοπό την υποστήριξη της ακρίβειας στη γεωργία (Navarro-Segarra, 2022). Παρόμοια σχέδια εμπνευσμένα από τα φυτά έχουν επίσης εφαρμοστεί σε άλλες μπαταρίες με βάση ενεργά μέταλλα, συμπεριλαμβανομένων των μπαταριών ιόντων ψευδαργύρου (Zhang et al., 2024, Dong et al., 2023). Για να δείξουμε πώς η βιοέμπνευση ανοίγει το δρόμο για περαιτέρω ενίσχυση της απόδοσης των βιώσιμων τεχνολογιών ενέργειας, κατηγοριοποιούμε τα υλικά εμπνευσμένα από τα φυτά ανάλογα με τους τύπους των αναδυόμενων τεχνολογιών.