Materiales vivos: la apuesta de la ciencia para revolucionar la construcción

Todos los organismos complejos atraviesan procesos de desarrollo, ya sea en tamaño o en capacidades. Además, muchos tienen cierta habilidad para reparar daños; algunos, como los reptiles o los cangrejos, incluso pueden regenerar extremidades perdidas. Ahora bien, ¿qué pasaría si estructuras aparentemente inertes, como nuestros edificios, contaran con esa misma capacidad de autorreparación? En la Universidad de Colorado (EE. UU.) consideran que no solo es posible, sino que ya lo han demostrado con un innovador hormigón vivo.

Este material de construcción se basa en el uso de bacterias capaces de generar nuevos compuestos al metabolizar agua y nutrientes. En particular, los investigadores recurrieron a una cianobacteria fotosintética del género Synechococcus, que produce carbonato cálcico durante su actividad metabólica, el mismo componente que los moluscos emplean para formar sus conchas. Bajo la dirección de Wil Strubar, el equipo mezcló un cultivo bacteriano con arena e hidrogel, este último encargado de retener la humedad y los nutrientes necesarios para la supervivencia de las bacterias. Una vez seco, el material alcanzó una dureza equiparable al cemento convencional.

Pero la verdadera sorpresa vino después: al cortar el ladrillo resultante en dos mitades y añadir más arena, hidrogel y nutrientes, las bacterias retomaron su actividad y en apenas seis horas se habían formado dos ladrillos completos. Tras repetir el proceso varias veces, lograron multiplicar la producción en cuestión de generaciones, mostrando un potencial no solo autorreparable, sino también autorreplicable, como sucede en la naturaleza con los cangrejos que regeneran pinzas o las lagartijas que recuperan su cola.

Las aplicaciones de este hormigón van mucho más allá de la construcción en la Tierra. Strubar apunta que esta estrategia podría emplearse en futuras colonias humanas en Marte, donde los astronautas transportarían cultivos bacterianos para crear estructuras sólidas utilizando los recursos disponibles en el propio planeta rojo.

¿Qué son los ELM?

Los ELM (Engineered Living Materials, o materiales vivos fabricados) constituyen un área de investigación en plena expansión que combina biología y ciencia de materiales. El hormigón vivo desarrollado en Colorado es probablemente uno de los ELM más ambiciosos hasta la fecha, por su resistencia y versatilidad, pero no es el único.

Otros proyectos han explorado la creación de sensores de presión o de luz aprovechando la fotosensibilidad bacteriana. En la Universidad de Berkeley, por ejemplo, se diseñó un sistema de “andamiaje” bacteriano inspirado en los moluscos, donde partículas se organizan de forma ordenada alrededor de las membranas de la bacteria Caulobacter crescentus. Esta especie es especialmente resistente a entornos con escasez de nutrientes y oxígeno, lo que la convierte en una aliada idónea para la bio fabricación de nanoestructuras.

Con información de ScienceMag.