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21 de Enero de 2020
Biotecnología

Ladrillos de bacterias, gelatina y arena con capacidad para regenerarse

Los microorganismos facilitan la precipitación de carbonato de calcio tras realizar la fotosíntesis, hecho que endurece y aporta resistencia al conjunto. Asimismo, en condiciones óptimas de humedad y temperatura el crecimiento bacteriano permite generar nuevas piezas.

En un futuro, el material podría comercializarse. En la imagen, el bloque de construcción «vivo» diseñado por los científicos. [Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas / Universidad de Colorado en Boulder]

¿Imagina el lector construir su hogar con ladrillos vivos? ¿Y si además dichas piezas presentaran la capacidad de duplicarse? Aunque parece poco probable que en un futuro cercano el proceso de urbanización ocurra sin la intervención del ser humano, no por ello el nuevo material, descrito en la revista Matter, resulta menos sorprendente.

En su trabajo, Wil V. Srubar y su equipo, de la Universidad de Colorado en Boulder, junto con otros investigadores estadounidenses, mezclaron cianobacterias de la cepa PCC 7002 del género Synechococcus con un medio de cultivo compuesto por calcio, nutrientes, gelatina y arena.

Estos microorganismos obtienen la materia orgánica necesaria para su sustento mediante el uso de dióxido de carbono y luz solar, es decir a través de la fotosíntesis. Sin embargo, en una atmosfera pobre en dióxido de carbono, la realización del proceso químico por parte de los microbios favorece la formación de depósitos de carbonato de calcio. Una vez seco, el compuesto adquiere un aspecto y dureza similares al cemento.

Las cianobacterias resisten condiciones ambientales de temperatura, humedad o salinidad extremas, hecho que facilita su uso como material de construcción vivo. Así, a 20 grados centígrados, en un entorno con una humedad relativa del 50 por ciento, el 9 por ciento de los organismos Synechococcus PCC 7002 sobrevivió después de 30 días. Sin embargo, la viabilidad de los microorganismos aumentó hasta el 14 por ciento, cuando la humedad relativa alcanzó el 100 por 100.

Asimismo, los científicos observaron que el ladrillo elaborado inicialmente podía «reproducirse». Tras dividirlo por la mitad y añadir más arena, obtuvieron 2 bloques nuevos y completos después de 6 horas. Repitieron el proceso 2 veces más, hasta producir 8 piezas. De forma interesante, cada nueva generación de ladrillos produjo mayor cantidad de carbonato de calcio que la anterior. La desecación del material, aunque comprometió la supervivencia de las cianobacterias, maximizó la resistencia mecánica del bloque, es decir la capacidad para resistir impactos sin romperse.

Para Srubar y sus colaboradores, el hallazgo supone una mejora notable respecto de materiales vivos descritos con anterioridad, en cuanto a viabilidad de los microorganismos y propiedades físicas se refiere. Además, destacan que la capacidad de regeneración en caso de daño o rotura podría resultar de interés para el ámbito de la construcción.

Marta Pulido Salgado

Referencia: «Biomineralization and successive regeneration of engineered living building materials», C. M. Heveran et al., en Matter; 2: páginas 1-14, publicación avanzada en internet el 15 de enero de 2020.

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