La necessità urgente di tecnologie di conversione energetica sostenibili ed ecocompatibili continua a crescere mentre il mondo cerca soluzioni efficaci per affrontare le sfide ambientali e raggiungere emissioni nette pari a zero entro il 2050. La natura, in particolare le piante, offre un modello altamente efficiente per la raccolta dell’energia solare, l’assorbimento e la conversione dell’anidride carbonica, e il rapido trasporto degli elettroliti attraverso le loro strutture biologiche. Questi processi naturali hanno ispirato gli scienziati a sviluppare materiali e dispositivi che replicano le caratteristiche strutturali e funzionali dei tessuti e delle cellule vegetali. Le innovazioni basate su materiali ispirati alle piante sono state integrate con successo in vari ambiti delle tecnologie energetiche sostenibili. Ad esempio, nel campo dell’energia solare, i materiali bio-ispirati hanno contribuito all’avanzamento delle celle solari e dei dispositivi fotovoltaici, migliorando significativamente la loro capacità di assorbire la luce solare e convertirla in elettricità con maggiore efficienza. Imitando l’efficienza della fotosintesi naturale e dei sistemi di trasporto, queste tecnologie stanno aprendo la strada a soluzioni energetiche più efficaci ed ecologiche. Studiando il processo di fotosintesi nelle piante, sono stati innovati dispositivi fotocatalitici per la conversione della CO2 catturata in biocarburanti, come etanolo, amido e altri combustibili a base di idrogenocarbonato sotto irradiazione solare. Diversamente dai processi diretti di raccolta e conversione dell’energia solare, la generazione di energia ispirata alle piante è stata notevolmente integrata con l’energia cinetica e meccanica. I dispositivi idrotensioni ispirati alle piante convertono l’energia di diffusione dell’acqua in elettricità, apprendendo dall’effetto del gradiente di diffusione dell’acqua delle piante. Traendo ispirazione dalle proprietà di trasporto nanofluidico e dalle strutture cellulari selettive, sono stati sviluppati materiali bioispirati per dispositivi avanzati di accumulo energetico per scenari reali, come batterie e supercondensatori. Ad esempio, è stato osservato un aumento della conduttività ionica e della ritenzione idrica negli elettroliti solidi incorporati con nanofibre di cellulosa di bambù naturale, che hanno migliorato le prestazioni elettrochimiche della batteria flessibile Zn-aria (Du et al., 2024). Una batteria simile a una pianta (FlowER: una batteria a flusso di evaporazione redox) con una durata prolungata è stata progettata in modo ecologico per alimentare reti di sensori wireless a supporto della precisione in agricoltura (Navarro-Segarra, 2022). Progetti simili ispirati alle piante sono stati applicati anche ad altre batterie a base di metalli attivi, incluse le batterie zinco-ione (Zhang, et al., 2024, Dong et al., 2023). Per mostrare come la bioispirazione apra la strada a un ulteriore miglioramento delle prestazioni delle tecnologie energetiche sostenibili, categorizziamo i materiali ispirati alle piante in base ai tipi di tecnologie emergenti.