Los investigadores de la Universidad de Colorado Boulder han desarrollado un nuevo enfoque para diseñar edificios más sostenibles con la ayuda de algunos de los contratistas más pequeños que existen.
En un estudio que aparecerá el 15 de enero en la revista materia , el ingeniero Wil Srubar y sus colegas describen su estrategia para usar bacterias para desarrollar materiales de construcción que vivan y se multipliquen, y podrían generar una menor huella de carbono, para empezar.
"Ya usamos materiales biológicos en nuestros edificios, como la madera, pero esos materiales ya no están vivos", dijo Srubar, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Civil, Ambiental y Arquitectónica CEAE. "Estamos preguntando: ¿Por qué?¿no podemos mantenerlos vivos y que esa biología también haga algo beneficioso? "
Todavía no puede comprar estos microorganismos convertidos en ladrillos en su Home Depot local. Pero los investigadores dicen que su capacidad para mantener sus bacterias vivas con una alta tasa de éxito muestra que los edificios vivos podrían no estar muy lejos en el futuro.
Tales estructuras podrían, un día, sanar sus propias grietas, absorber toxinas peligrosas del aire o incluso brillar bajo el comando.
"El cielo es el límite para nuestra creatividad", dijo Srubar.
Lo mismo podría no ser cierto para los materiales de construcción más parecidos a los cadáveres de hoy en día, que según él puede ser costoso y contaminante de fabricar: fabricar solo el cemento y el concreto necesarios para carreteras, puentes, rascacielos y otras estructuras genera casi el 6% delemisiones anuales mundiales de dióxido de carbono.
solución de Srubar: contratar algunas bacterias.
En particular, él y sus colegas experimentaron con cianobacterias pertenecientes al género Synechococcus. En las condiciones adecuadas, estos microbios verdes absorben gas de dióxido de carbono para ayudarlos a crecer y producir carbonato de calcio, el ingrediente principal de la piedra caliza y resulta que, cemento.
Para comenzar el proceso de fabricación, los investigadores inoculan colonias de cianobacterias en una solución de arena y gelatina. Con los ajustes correctos, el carbonato de calcio producido por los microbios mineraliza la gelatina que une la arena y, presto, unladrillo.
"Es muy parecido a hacer golosinas crujientes de arroz donde endureces el malvavisco agregando pequeños trozos de partículas duras", dijo Srubar.
Como una ventaja adicional, tales ladrillos en realidad eliminarían el dióxido de carbono del aire, no lo bombearían.
También son durables. En el nuevo estudio, el equipo descubrió que, bajo un rango de condiciones de humedad, tienen aproximadamente la misma resistencia que el mortero que usan los contratistas hoy en día.
"Puedes pisarlo y no se romperá", dijo.
Los investigadores también descubrieron que podían hacer que su material se reprodujera. Corte uno de estos ladrillos por la mitad, y cada uno de ellos es capaz de convertirse en un ladrillo nuevo.
Esos ladrillos nuevos son resistentes: según los cálculos del grupo, aproximadamente el 9-14% de las colonias bacterianas en sus materiales todavía estaban vivos después de 30 días y tres generaciones diferentes en forma de ladrillo. Bacterias añadidas al concreto para desarrollar materiales de autocuración, en contraste, tienden a tener tasas de supervivencia de menos del 1%.
"Sabemos que las bacterias crecen a un ritmo exponencial", dijo Srubar. "Eso es diferente de cómo, por ejemplo, imprimimos en 3D un bloque o moldeamos un ladrillo. Si podemos cultivar nuestros materiales biológicamente, entonces podemos fabricarlos en unescala exponencial "
Señala que hay mucho trabajo por hacer antes de que eso suceda. Las cianobacterias del equipo, por ejemplo, necesitan condiciones húmedas para sobrevivir, algo que no es posible en regiones más áridas del mundo. Así que él y su equipo están trabajando paradiseñe microbios que sean más resistentes a la desecación para que permanezcan vivos y funcionales.
Pero las posibilidades son grandes. Srubar imagina un futuro en el que los proveedores podrían enviar sacos llenos de los ingredientes desecados para hacer materiales de construcción vivos. Simplemente 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".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Original escrito por Daniel Strain. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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