Crescendo em Milão, Benedetto Marelli gostava de descobrir como as coisas funcionavam. Ele consertava dispositivos quebrados simplesmente para ter a oportunidade de desmontá-los e montá-los novamente. Além disso, desde muito jovem, ele teve um forte desejo de causar um impacto positivo no mundo. Matriculando-se na Universidade Politécnica de Milão, optou por estudar engenharia.

“A engenharia parecia a escolha certa para satisfazer minhas paixões na interseção de descobrir como o mundo funciona, juntamente com a compreensão das regras da natureza e aproveitar esse conhecimento para criar algo novo que pudesse impactar positivamente nossa sociedade”, diz Marelli, Paul M do MIT. Cook Professor Associado de Desenvolvimento de Carreira de Engenharia Civil e Ambiental.

Marelli decidiu focar na engenharia biomédica, que na época era o que havia de mais próximo da engenharia biológica. “Gostei da ideia de prosseguir estudos que me proporcionassem uma base para a vida de engenheiro”, a fim de melhorar a saúde humana e a agricultura, diz ele.

Marelli obteve um doutorado em ciência e engenharia de materiais na Universidade McGill e depois trabalhou no Silklab de biomateriais da Universidade Tufts como pós-doutorado. Após seu pós-doutorado, Marelli foi atraído para o Departamento de Civil e Ambiental do MIT em grande parte por causa do trabalho de Markus Buehler , professor de engenharia da McAfee do MIT, que estuda como projetar novos materiais através da compreensão da arquitetura dos materiais naturais.

“Isso repercutiu em meu treinamento e na ideia de usar os alicerces da natureza para construir uma sociedade mais sustentável”, diz Marelli. "Foi um grande salto para mim passar da engenharia biomédica para a engenharia civil e ambiental. Significou mudar completamente minha comunidade, entender o que eu poderia ensinar e como orientar estudantes em um novo ramo de engenharia. Como Markus está trabalhando com seda para estudar como projetar materiais melhores, isso me fez ver uma conexão clara entre o que eu estava fazendo e o que poderia estar fazendo. Considero-o um dos meus mentores aqui no MIT e tive a sorte de acabar colaborando com ele."

A pesquisa da Marelli visa mitigar vários problemas globais urgentes, diz ele.

“Impulsionar a produção de alimentos para proporcionar segurança alimentar a uma população cada vez maior, restaurar os solos, diminuir o impacto ambiental dos fertilizantes e enfrentar os factores de stress provenientes das alterações climáticas são desafios sociais que necessitam do desenvolvimento de tecnologias rapidamente escaláveis ??e implementáveis”, afirma.

Marelli e seus colegas pesquisadores desenvolveram revestimentos derivados de seda natural que prolongam a vida útil dos alimentos, fornecem biofertilizantes às sementes plantadas em solos salgados e improdutivos e permitem que as sementes estabeleçam plantas mais saudáveis ??e aumentem o rendimento das colheitas em terras atingidas pela seca. As tecnologias tiveram um bom desempenho em testes de campo conduzidos no Marrocos em colaboração com a Universidade Politécnica Mohammed VI em Ben Guerir, segundo Marelli, e oferecem muito potencial.

“Acredito que com esta tecnologia, juntamente com os esforços comuns partilhados pelos PIs do MIT que participam no Grande Desafio Climático sobre a Revolução da Agricultura , temos uma oportunidade real de impactar positivamente a saúde planetária e encontrar novas soluções que funcionem tanto em ambientes rurais como altamente campos agrícolas modernizados”, diz Marelli, que recentemente ganhou estabilidade.

Como pesquisador e empresário com cerca de 20 patentes em seu nome e prêmios, incluindo o prêmio CAREER da National Science Foundation, o prêmio Presidential Early Career Award para Cientistas e Engenheiros e o Ole Madsen Mentoring Award, Marelli diz que, em geral, seus insights sobre proteínas estruturais — e como usar esse conhecimento para fabricar materiais avançados em múltiplas escalas — estão entre suas conquistas de maior orgulho.

Mais especificamente, Marelli cita uma de suas descobertas envolvendo um morango. Depois de mergulhar a baga em uma suspensão de seda comestível, inodora e insípida, como parte de um concurso de culinária realizado em seu laboratório de pós-doutorado, ele acidentalmente a deixou em sua bancada, apenas para descobrir, cerca de uma semana depois, que estava bem preservada.

“É difícil superar o revestimento do morango para aumentar a sua vida útil quando se trata de inspirar as pessoas de que os polímeros naturais podem servir como materiais técnicos que podem impactar positivamente a nossa sociedade”, diminuindo o desperdício de alimentos e a necessidade de transporte refrigerado com uso intensivo de energia, Marelli diz.

Quando Marelli ganhou o BioInnovation Institute e o Science Prize for Innovation em 2022, ele disse à revista Science que acha que os estudantes deveriam ser incentivados a escolher um caminho empreendedor. Ele reconheceu a inclinação da curva de aprendizagem de ser um empreendedor, mas também destacou como o impacto da investigação pode ser aumentado exponencialmente.

Ele expandiu essa ideia mais recentemente.

“Acredito que um número crescente de académicos e estudantes de pós-graduação deveriam tentar “sujar” as mãos com esforços empresariais. Vivemos numa época em que os académicos são chamados a ter um impacto tangível na nossa sociedade, e traduzir o que estudamos nos nossos laboratórios é claramente uma boa maneira de empregar os nossos alunos e aumentar o esforço global para desenvolver novas tecnologias que possam tornar a nossa sociedade mais sustentável e equitativo”, diz Marelli.

Referindo-se a uma empresa spinoff, a Mori, que surgiu da descoberta do morango revestido e que desenvolve produtos à base de seda para conservar uma ampla gama de alimentos perecíveis, Marelli diz que acha muito gratificante saber que a Mori tem no mercado um produto que resultou de seus esforços de pesquisa - e que 80 pessoas estão trabalhando para traduzir a descoberta do “laboratório para a mesa”.

“Saber que a tecnologia pode mover a agulha em crises como o desperdício de alimentos e o impacto ambiental relacionado com os alimentos é a maior recompensa de todas”, diz ele.

Marelli diz que diz aos estudantes que estão buscando soluções para problemas extremamente complicados que encontrem uma solução, “por mais maluca que seja”, e depois façam uma extensa revisão da literatura para ver o que outros pesquisadores fizeram e se “há algum indício de que aponta para o desenvolvimento de sua solução.”

“Depois que entendemos a viabilidade, normalmente trabalho com eles para simplificá-la o máximo possível e, em seguida, para dividir o problema em pequenas partes que podem ser abordadas em série e/ou em paralelo”, diz Marelli.

Esse processo de descoberta está em andamento. Questionado sobre quais das suas tecnologias terão maior impacto no mundo, Marelli diz: “Gosto de pensar que são as que ainda precisam de ser descobertas”.