Pesquisadores da Universidade de Boulder no Colorado, iniciaram o projeto com organismos nano híbridos em 2013, quando começaram a explorar o potencial de pontos quânticos nanoscópicos. Estes pontos quânticos são minúsculas partículas de semicondutores, que são elementos químicos com uma condutividade elétrica média, que os permite serem usados como condutores e como isolantes.
Estes pontos quânticos podem ser inseridos nas células microbianas e se conectar a enzimas específicas, usando comprimentos de onda da luz. Esta conexão ativa as enzimas que participam do processo metabólico da conversão de CO2 e nitrogênio do ar em bioprodutos, como os biocombustíveis, biopolímeros como o (PHB), além de etileno, amônia, ácido fórmico, etc.
Ao identificar os pontos adaptados às células microbianas, uma exposição a pequenas quantidades de luz solar indireta, poderá ativar o apetite dos microrganismos por CO2, sem a necessidade de outra fonte de energia para realizarem as conversões bioquímicas.
Combinações diferentes de pontos e de luz produzem produtos diferentes, comprimentos de onda verdes fazem com que as bactérias consumam nitrogênio e produzam amônia, enquanto os comprimentos de onda vermelhos fazem com que consumam mais CO2 e produzam plásticos.
Os estudos também concluíram que as células que foram ativadas por horas a fio, mostraram boa capacidade de regeneração, diminuindo a necessidade de rotação de culturas. Os pesquisadores acreditam que no futuro pode ser possível que as emissões de CO2 sejam canalizadas e destinadas a um local próximo de onde foram produzidas, onde se tenha um tanque ou lago destes microrganismos que podem converter o gases do efeito estufa em bioprodutos. Compensando assim a pegada de carbono e contribuindo com a produção ecológica de produtos.
A empresa Newlight trabalha com microorganismos encontrados no oceano que transformam gases do efeito estufa em biomateriais.
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