El material que cambiará la construcción: adiós a hormigón y ladrillos copiando a los arrecifes

El hormigón es el elemento más utilizado en la construcción en España y destaca por ser versátil, duradero y resistente. Sin embargo, posee un gran impacto ambiental, ya que la huella de carbono asociada a su producción es alta y contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero. Con el objetivo de reducirlo, durante años se han creado inventos más respetuosos con el medioambiente, como un ladrillo que levanta paredes más rápido sin usar concreto u otro impreso en 3D y hecho con cáscara de huevos. Ahora, unos científicos se han inspirado en unos gusanos marinos para crear un material ecológico que promete cambiar el sector.

[El ladrillo que cambiará la construcción: resistente, más ligero y ahorra trabajo a los albañiles]

El gusano castillo de arena (Phragmatopoma californica) es un invertebrado marino que habita en la costa de California, en Estados Unidos, y que ha servido de inspiración a unos científicos del Instituto Técnico de Física y Química de la Academia China de Ciencias para crear un nuevo material de construcción sostenible. Un animal de color marrón oscuro que cuenta con una corona de tentáculos y con un tamaño que puede alcanzar los 5 centímetros de largo; y que es capaz de construir arrecifes tubulares algo similares a los castillos de arena, de ahí su nombre. 

Unos arrecifes que les sirven de casa y a menudo se ven en playas rocosas durante la marea media y baja; y que tienen una apariencia exterior similar a un panal, pudiendo cubrir hasta un área de dos metros de lado. El gran secreto de estos organismos marinos es que segregan un adhesivo compuesto que contiene proteínas catiónicas y aniónicas que les permite unir firmemente granos de arena y crear estructuras extraordinariamente resistentes. Y esto mismo es lo que le ha servido ahora como fuente de inspiración al profesor Wang Shutao para crear un nuevo material con bajas emisiones de carbono.

Sostenible y eficiente

En la actualidad se necesitan urgentemente materiales de construcción bajos en carbono debido al enorme consumo de energía y a las emisiones de CO2. Normalmente, para producirlos y como sustitutos del cemento se acostumbra a usar diversos aglutinantes, como geopolímeros, resinas y adhesivos inducidos por alta presión. Pero en comparación con estos, los pegamentos naturales son más prometedores debido a que son renovables y respetuosos con el medioambiente. 

Durante un tiempo se han llevado a cabo diferentes investigaciones para unir granos utilizando biopolímeros como adhesivos. Sin embargo, debido a las débiles propiedades mecánicas de estos granos siguen existiendo limitaciones prácticas para la construcción. Observando la naturaleza, y concretamente a los gusanos castillo de arena, los investigadores chinos se dieron cuenta de que el pegamento que segregan estos animales marinos es realmente la clave de las estructuras que crean con granos como arena y trozos de concha.

Esquema del diseño del material. TIPC Omicrono

Imitando el proceso del adhesivo de estos animales marinos, que pegan los granos firmemente, los investigadores han logrado fabricar materiales de construcción naturales (nLCBMs/±) bajos en carbono y con unas buenas prestaciones mecánicas. En este caso, los científicos han utilizado un pegamento de biopolímeros de carga opuesta. De este modo, este invento se puede crear a partir de diferentes granos -como arena del desierto, arena marina, escoria de hormigón, cenizas de carbón y residuos minerales- a baja temperatura y presión atmosférica; lo que lo hace sostenible y eficiente desde el punto de vista energético.

"Los nLCBMs/± preparados con esta técnica muestran una resistencia a la compresión excepcional, hasta alcanzar los criterios de construcción de los materiales a base de cemento, una capacidad de reciclado por hidratación y una propiedad de resistencia a la intemperie. Nuestro hallazgo ofrece una vía prometedora para acelerar la próxima generación de la industria de la construcción con un consumo energético limitado, disminuyendo el consumo de energía y las emisiones de carbono", señalan los investigadores en su estudio, publicado en la revista Matter.

Un camino más ecológico

La industria de la construcción se enfrenta actualmente a la urgente necesidad de encontrar soluciones bajas en carbono, por lo que este nuevo material inspirado en los gusanos de castillo de arena podría ser la clave para reducir de forma significativa el consumo de energía y las emisiones de carbono de este sector.

No sólo eso, sino que también ofrece un rendimiento mecánico superior al hormigón. Un invento que recuerda que la inspiración se puede encontrar en los lugares más inesperados y que ofrece una nueva vía para lograr un futuro más respetuoso con el medioambiente. Incluso puede ser fundamental para abordar el cambio climático y fomentar prácticas de construcción más sostenibles.

Un arrecife tubular creado por un gusano castillo de arena. Thewellman/Wikipedia Omicrono

Para llevar a cabo su investigación, el grupo de científicos ha contado con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y el Programa de Asociación Internacional de la Academia China de Ciencias. Un proyecto que abre nuevas puertas para construir de forma sostenible y que pone de relieve la importancia de buscar este tipo de soluciones en la naturaleza.

También te puede interesar...

• Hormigón enrollable, la revolucionaria técnica para que las casas sean más eficientes y baratas
• El nuevo ladrillo que cambiará la construcción: el primero que también aísla paredes y muros
• Un hormigón hecho con pañales usados: el sorprendente material que cambiará la construcción
• El revolucionario vidrio que jubilará al acero: cinco veces más ligero y cuatro veces más fuerte