La membrana celular suele describirse como una “piel” que separa el interior de la célula del exterior. Esa imagen se queda corta: no es una pared quieta, es más bien una lona elástica que se mueve, se curva y responde a lo que ocurre dentro y fuera. Un trabajo teórico firmado por equipos de la University of Houston y Rutgers University plantea que ese movimiento constante podría esconder una fuente de energía inesperada: pequeñas ondulaciones de la membrana capaces de generar voltaje transmembrana utilizable para ciertos procesos biológicos. El estudio se publicó en PNAS Nexus, y fue divulgado al gran público por ScienceAlert a comienzos de enero de 2026.
Lo interesante no es solo la idea de “electricidad en la membrana”, porque la biología ya convive con la bioelectricidad desde siempre. Lo llamativo es el mecanismo propuesto: no dependería únicamente de canales iónicos abriéndose y cerrándose o de bombas trabajando a base de energía química, sino de una propiedad física general que convierte la deformación mecánica en señal eléctrica.
Las arrugas que ya conocíamos, con una nueva lectura
Que las membranas se agitan no es noticia. La superficie lipídica que envuelve a las células es flexible y está llena de proteínas incrustadas: receptores, canales, bombas, complejos de transporte. Su actividad, junto con el “hormigueo” térmico inevitable en cualquier entorno, provoca fluctuaciones continuas. En paralelo, el metabolismo celular consume ATP (adenosín trifosfato), que es la moneda energética más conocida de la célula, y ese consumo alimenta movimientos y reconfiguraciones internas que repercuten en la propia membrana.
Hasta aquí, lo habitual: hay movimiento porque hay vida. El salto que propone el modelo es que esas fluctuaciones no serían solo ruido de fondo. En condiciones reales, una célula no está en equilibrio perfecto; es un sistema activo, con gasto constante de energía. En ese contexto, las ondulaciones podrían volverse lo bastante “organizadas” como para producir una diferencia de potencial apreciable entre un lado y otro de la membrana.
Flexoelectricidad: cuando doblar un material crea voltaje
La pieza central del argumento se llama flexoelectricidad. Es un efecto electrome-cánico por el que un material puede generar una diferencia de potencial cuando se somete a un gradiente de deformación, como una curvatura. Si una parte se estira más que otra, esa asimetría puede traducirse en separación de cargas, y de ahí surge un voltaje.
Una analogía cotidiana ayuda: piensa en una manguera de jardín. Si la doblas, el flujo cambia en el punto de curvatura porque la geometría ya no es uniforme. Aquí el “flujo” no es agua, sino distribución de carga eléctrica. La membrana, al curvarse y descurvarse, podría crear microzonas con polarización diferente, y la suma de esos efectos produciría un voltaje transmembrana neto.
En equilibrio térmico estricto, muchos de estos voltajes se cancelarían: las deformaciones serían aleatorias y simétricas a lo largo del tiempo. Lo que defienden los autores es que la célula, al no ser un sistema pasivo, rompe esa cancelación perfecta. La actividad de proteínas y el gasto de ATP empujan la membrana de forma persistente, amplificando el efecto flexoeléctrico.
¿De cuánta electricidad estamos hablando?
Según los cálculos del estudio, la diferencia de potencial generada por estas fluctuaciones acopladas a la flexoelectricidad podría alcanzar valores de hasta unos 90 milivoltios. Para ponerlo en contexto sin dramatizar: decenas de milivoltios es el orden de magnitud que aparece en muchos procesos eléctricos de la biología. Un valor así está en la liga de los cambios de potencial que se manejan en señales nerviosas, donde un umbral adecuado permite que una neurona dispare un potencial de acción.
Conviene subrayar un matiz importante: el trabajo es teórico. No está diciendo que cada membrana esté produciendo 90 mV de forma continua como si fuese una pila alcalina. Lo que sostiene es que, bajo ciertos supuestos realistas sobre amplitud y estructura de las fluctuaciones, el efecto podría ser suficientemente grande como para influir en procesos que dependen de campos eléctricos o gradientes de potencial.
Los autores también estiman que estas cargas emergerían en escalas de milisegundos, un ritmo compatible con fenómenos rápidos en fisiología, especialmente en neuronas y tejidos excitables.
Energía y dirección: el papel de los iones
Si existe un voltaje generado por la propia dinámica mecánica de la membrana, la consecuencia más directa tiene que ver con el movimiento de iones. En biología, transportar iones no es un capricho: sodio, potasio, calcio, cloro y compañía son los mensajeros silenciosos que regulan contracción muscular, secreción, excitabilidad eléctrica y señales sensoriales. Normalmente pensamos en canales y bombas como los grandes protagonistas, y lo son, pero esos sistemas actúan dentro de un paisaje eléctrico. Cambiar el paisaje, aunque sea un poco, puede cambiar la historia.
En términos sencillos, un voltaje transmembrana adicional podría favorecer el transporte iónico en una dirección concreta o modificar la probabilidad de que ciertos canales se activen. Sería como tener una ligera pendiente extra en una carretera: el coche sigue necesitando motor, pero en un tramo cuesta abajo el esfuerzo requerido cambia. En el caso celular, esa “pendiente” sería eléctrica, generada por la propia curvatura activa de la membrana celular.
La hipótesis llega incluso a sugerir un mecanismo de “recolección” de energía mecánica: parte del desorden dinámico de la membrana se convertiría en un recurso útil para trabajo biológico, especialmente si se acopla a procesos que ya operan en milisegundos.
De una célula al tejido: coordinación y efectos colectivos
Otra idea sugerente del estudio es que el fenómeno no tendría por qué quedarse en el nivel de una sola célula. Las membranas de células vecinas pueden influirse mediante contacto, adhesión, fuerzas mecánicas y campos eléctricos locales. Si las fluctuaciones y los voltajes asociados pueden sincronizarse o acoplarse, podrían aparecer efectos a mayor escala en tejidos, algo que encajaría con la forma en que ciertos procesos biológicos muestran coordinación colectiva.
Esto abre una pregunta atractiva para futuros experimentos: ¿pueden grupos de células generar patrones eléctricos coherentes solo por su dinámica mecánica compartida? La biología del desarrollo, la cicatrización y algunos fenómenos en neurociencia llevan tiempo discutiendo el peso de la bioelectricidad como capa de información. Un mecanismo basado en flexoelectricidad ofrecería un puente físico entre “forma” y “señal”, entre geometría y comunicación.
Inspiración para materiales y computación bioinspirada
Los autores mencionan aplicaciones potenciales más allá del cuerpo humano, especialmente en el diseño de materiales y sistemas inspirados en la biología. Si un material blando y deformable puede convertir fluctuaciones internas en señales eléctricas, se vuelve tentador pensar en sensores, superficies inteligentes o redes que combinen mecánica y electricidad de forma íntima.
Aquí aparece un guiño a la computación: estudiar la dinámica electrome-cánica en redes neuronales podría conectar la flexoelectricidad molecular con formas complejas de procesamiento de información. Esto no significa “crear inteligencia artificial con membranas”, pero sí sugiere rutas para fabricar materiales que calculen o respondan de manera distribuida, parecidos a cómo un tejido “decide” colectivamente.
Lo que falta por demostrar en el laboratorio
Como toda propuesta teórica ambiciosa, el siguiente paso es medir. Harían falta experimentos capaces de correlacionar curvaturas de membrana, actividad metabólica y cambios de potencial con resolución espacial y temporal muy alta. También será clave separar este posible voltaje flexoeléctrico de otras fuentes eléctricas ya conocidas en la célula, para no confundir efectos.
Si el modelo se confirma, no reemplazará a la ATP ni a las bombas iónicas como explicación general de la energía celular. Encajaría más como una capa adicional, una ayuda sutil: una forma de convertir el “temblor” de la vida en una señal aprovechable. Si no se confirma, seguirá siendo un recordatorio valioso de que, en biología, la frontera entre física y fisiología es más porosa de lo que parece.