Investigadores crean un concreto viviente con capacidad de reproducirse
Los creadores disolvieron gelatina comercial en la solución con las bacterias. Cuando vertieron la mezcla en moldes y la enfriaron en un refrigerador, la gelatina ayudó al concreto viviente a crecer más fuerte y más rápido.
Un arco hecho de material de construcción viviente, que usa microbios para generar carbonato de calcio. Foto / Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Colorado.
Durante siglos, los constructores han hecho el concreto de la misma manera: mezclando materiales duros, como arena, con diversos aglutinantes.
Ahora, un equipo de investigadores en la Universidad de Colorado, en Boulder, ha creado un tipo distinto de concreto —uno que está vivo e incluso puede reproducirse.
Los minerales en el material nuevo son depositados por cianobacterias, microbios que captan energía a través de fotosíntesis. El proceso fotosintético absorbe dióxido de carbono, a diferencia de la producción de concreto regular, que emite ese gas de efecto invernadero.
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Para producir el concreto, descrito en la revista Matter, los investigadores trataron de colocar cianobacterias en una mezcla de agua tibia, arena y nutrientes. Los microbios absorbieron luz y produjeron carbonato de calcio, adhiriendo las partículas de arena.
Sin embargo, el proceso era lento y la unidad de investigación del Departamento de Defensa de EE. UU. quería que fuera más rápido.
Wil Srubar, el jefe del proyecto, había trabajado anteriormente con gelatina, un ingrediente comestible que, cuando se disuelve en agua y es enfriado, forma enlaces especiales entre sus moléculas. Puede ser usado en temperaturas moderadas que son nobles con las bacterias.
Srubar sugirió añadir gelatina para fortalecer la matriz que estaba siendo construida por las cianobacterias.
Los investigadores disolvieron gelatina comercial en la solución con las bacterias. Cuando vertieron la mezcla en moldes y la enfriaron en un refrigerador, la gelatina ayudó al concreto viviente a crecer más fuerte y más rápido.
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Luego de un día, más o menos, la mezcla creó bloques de concreto en la forma de los moldes que utilizó el grupo. Blocks del tamaño de una caja de zapatos mostraron potencial para la construcción.
Almacenados en aire relativamente seco a temperatura ambiente, los blocks alcanzan su fuerza máxima en cuestión de días, y las bacterias empiezan a morir. Pero incluso tras algunas semanas, cuando se exponen nuevamente a alta temperatura y humedad, las células bacterianas se reaniman.
El grupo puede tomar un block, cortarlo con una sierra con punta de diamante, colocar la mitad de vuelta en un vaso de precipitado tibio con más materias primas, verterlo en un molde y reiniciar la formación de concreto. De este modo, cada block puede generar tres generaciones nuevas, produciendo ocho blocks descendientes.
El Departamento de Defensa está interesado en estos materiales para ayudar a la construcción en entornos remotos y severos.
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Los blocks pueden ser hechos de una variedad de materiales comunes. La mayoría del concreto requiere arena virgen que proviene de ríos, lagos y mares, que se está agotando a nivel mundial, en gran medida por la demanda de concreto.
Con el tiempo, dijo Srubar, la biología sintética podría ampliar la gama de posibilidades: por ejemplo, materiales de construcción que puedan reaccionar a químicos tóxicos, o que se iluminen para revelar daño estructural.