Albañilería autocultivada: los investigadores afirman un avance en ladrillos bacterianos vivos
Los científicos en los EE. UU. Han creado una receta para ladrillos que crecen y se regeneran gracias a una cepa de bacterias activas.
La naturaleza ha descubierto cómo hacer muchas cosas de una manera inteligente y eficiente, solo debemos prestar más atención- Wil Srubar, Universidad de Colorado
El equipo de la Universidad de Colorado, Boulder, cree que podría señalar el camino hacia un material de construcción nuevo y duradero que reemplace al concreto.
Pero a diferencia del concreto, cuya producción bombea dióxido de carbono a la atmósfera, este material absorbe CO2 a medida que crece con la velocidad de reproducción microbiana.
"Ya usamos materiales biológicos en nuestros edificios, como la madera, pero esos materiales ya no están vivos", dijo Wil Srubar, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Civil, Ambiental y Arquitectónica (CEAE).
"Estamos preguntando: ¿por qué no podemos mantenerlos vivos y hacer que la biología haga algo beneficioso también?"
Él y sus colegas experimentaron con cianobacterias pertenecientes al género Synechococcus. En las condiciones adecuadas, estos microbios comen dióxido de carbono para crecer y producir carbonato de calcio, el ingrediente principal de la piedra caliza y el cemento.
Para iniciar el proceso, los investigadores inoculan colonias de cianobacterias en una solución de arena y gelatina. Con tratamiento, el carbonato de calcio producido por los microbios mineraliza la gelatina que une la arena, formando un ladrillo.
En el estudio, el equipo descubrió que, bajo ciertas condiciones de humedad, tienen aproximadamente la misma resistencia que el mortero que usan los contratistas en la actualidad.
"Puedes pisarlo y no se romperá", dijo Srubar.
Wil Srubar y la estudiante graduada de CU Boulder Sarah Williams en el laboratorio (Colegio de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de CU Boulder)
Los ladrillos también se auto regeneran. Corta uno por la mitad, y cada mitad puede convertirse en un ladrillo nuevo.
Lo que distingue a esta técnica es la longevidad de las bacterias. Según los cálculos del grupo, entre el 9 y el 14% de las colonias bacterianas en los ladrillos todavía estaban vivos después de 30 días, con tres generaciones distintas que sobrevivieron en forma de ladrillos.
Dicen que, en contraste, las bacterias agregadas al concreto para impartir propiedades de autocuración tienden a tener tasas de supervivencia de menos del 1%.
Srubar cree que el potencial es enorme.
"Sabemos que las bacterias crecen a un ritmo exponencial", dijo. “Eso es diferente de cómo, por ejemplo, imprimimos en 3D un bloque o moldeamos un ladrillo. Si podemos cultivar nuestros materiales biológicamente, podemos fabricarlos a una escala exponencial ”.
Sin embargo, hay mucho trabajo por hacer antes de que eso suceda.
Las cianobacterias necesitan condiciones húmedas para sobrevivir, lo cual es un problema en climas secos. Entonces, el equipo está trabajando para diseñar microbios que sean más resistentes a la desecación para que permanezcan vivos y funcionales.
Srubar imagina un futuro en el que los proveedores podrían enviar sacos llenos de los ingredientes desecados para fabricar materiales de construcción vivos. Solo agregue agua, y las personas en el sitio podrían comenzar a crecer y dar forma a sus propios hogares microbianos.
"La naturaleza ha descubierto cómo hacer muchas cosas de una manera inteligente y eficiente", dijo Srubar. "Solo tenemos que prestar más atención".
El autor principal del estudio es Chelsea Heveran, ex asistente de investigación postdoctoral en CU Boulder, ahora en la Universidad Estatal de Montana.
Ella dijo: "Aunque esta tecnología está en sus comienzos, mirando hacia el futuro, los materiales de construcción vivos podrían usarse para mejorar la eficiencia y sostenibilidad de la producción de materiales de construcción y podrían permitir que los materiales perciban e interactúen con su entorno".
- Su investigación fue publicada ayer en la revista Matter .
Imagen superior: Un molde para dar forma a los ladrillos hechos de materiales vivos (CU Boulder College of Engineering and Applied Science).