La piel de nuestro cuerpo es "mágica". Tajos, heridas y peladuras, por mucho que ardan, finalmente terminan sanando y el tejido se reconstruye sin que se lo pidamos. Esta gran ventaja que tenemos los seres vivos, lamentablemente, no se encuentra en otros materiales que también podrían beneficiarse mucho, como el cemento.

Pero un reciente descubrimiento en Holanda podría darle vida a este inerte material, logrando que imite a nuestra piel y autorrepare sus propias grietas solucionando no solo un tema de logística, sino disminuyendo riesgos estructurales de las construcciones.

El cemento es uno de los materiales que reina en las civilizaciones, se usaba ya en la Antigua Grecia y hoy nos rodea en todas sus formas, pero aunque es resistente para crear enormes estructuras, se agrieta. Este problema no solamente es estético, sino que la corrosión del material por la infiltración del agua en las grietas puede afectar estructuralmente las construcciones y si llega al acero que la sostiene, bajo ciertas condiciones puede incluso hacerlas colapsar. Por eso estas "estrías" que sufren las edificaciones nunca se deben ignorar.

Buscando simplificar el demoroso, costoso, pero necesario proceso de reparación, un grupo de científicos holandeses de la Universidad Técnica Delft, liderados por el microbiólogo Henk Jonkers, logró encontrar una solución natural a este problema. ¿A quién le pidió prestada ayuda? A las famosas y versátiles bacterias.

Así fue como crearon un biocemento, cemento común y corriente pero con un ingrediente clave, un agente reparador que reacciona rellenando las grietas cuando estas aparecen.

¡Siempre listas! Las bacterias reparadoras de cemento

Tras años de investigación, Jonkers encontró la minúscula solución para el agrietamiento del cemento. Se trata de un tipo muy específico de bacterias, capaces de sobrevivir en duras condiciones (ambiente alcalino y seco) y que pueden aguantar durante siglos, literalmente, hasta activarse y revivir. Hasta 200 años pueden esperar las Bacillus Pseudofirmus sin oxígeno ni alimentos y con paciencia que ya nos gustaría tener. Una vez que tienen contacto con el agua que entra por las grietas, se activan. Pero, ¿qué es lo que hacen y cómo?

Su comida indispensable es el lactato de calcio, con éste, las bacterias no solo viven, sino que producen y aportan un material conocido y útil, en este caso para sellar las grietas: la piedra caliza.

Jonkers puso las bacterias (en su forma inicial de esporas) y su alimento, en cápsulas de plástico biodegradable y las mezcló con el concreto húmedo. Una vez hecha la construcción, solo será necesario que agua penetre en las grietas para dar aviso a que las bacterias se pongan manos a la obra. En el laboratorio, logran hacerlo dentro de 7 días, pero afuera con temperaturas más bajas el proceso podría tomar algunas semanas.

^{Imagen vía TU Delft.}

Además de reparar la estructura, tiene otra ventaja: al consumir el oxígeno durante la conversión bacteriana de lactato de calcio a la piedra caliza, aumenta la durabilidad del acero en construcciones de hormigón reforzado, ya que éste es un elemento esencial en el proceso de corrosión del metal.

"Se está combinando la naturaleza con los materiales de construcción", dice el científico. "La naturaleza nos está suministrando mucha funcionalidad de forma gratuita".

Esta solución está pensada especialmente para construcciones subterráneas a las cuales es difícil acceder, como bodegas de residuos peligrosos o túneles y también puentes o carreteras.

"El uso de este hormigón puede, en teoría, llevar a un ahorro sustancial, sobre todo en acero de hormigón armado. También significará que los problemas de durabilidad pueden ser abordados de una manera nueva y más económica en el diseño de estructuras de hormigón", aseguran en Delft. Para edificios residenciales, agregan, la reparación tradicional de grietas seguirá siendo la solución económicamente más atractiva por el momento.

El proceso se ha demostrado que funciona con eficacia, e incluso puede ser añadido a un líquido que luego podrían ser rociado sobre edificios existentes, explican en IFLScience. Además, las investigaciones son parte de un programa más amplio para estudiar el potencial de auto-sanación de plásticos, polímeros, compuestos, asfalto y metales, así como el hormigón.

Desafíos a resolver

Este descubrimiento es notable y abre paso al desarrollo de una potente solución para el problema clásico de las construcciones de cemento, considerando por ejemplo que el 70% de la infraestructura europea es de hormigón, y China, solamente en los últimos tres años, ha usado más de este material que Estados Unidos en todo el siglo XX.

El biocemento le ha merecido a Jonker ser finalista del Premio al Inventor Europeo 2015 con razón, pero para que sea una solución masiva, aún existen algunas puntos por resolver asociados al costo. El biocemento aún vale el doble del hormigón común y corriente, es decir unos $100.000 el metro cúbico. Jonkers asegura que con este costo solamente sería viable en ciertas estructuras de ingeniería donde el costo del concreto es mayor debido a que es de mejor calidad. Ahora, si se produce en escala industrial, podría bajar su costo considerablemente y no hay que dejar de lado que si puede alargar la vida de la estructura en un 30%, a largo plazo significa un ahorro de reparación importante.

El equipo de Delft trabaja actualmente desarrollando una versión mejorada y más económica de este agente curativo basado en bacterias, que se espera será un poco más caro que el concreto tradicional, informan en Ingenia. La culpa la tiene el paladar fino de estas bacterias, ya que es el lactato de calcio el caro, por lo que planean un nutriente en base de azúcar que no retrase del todo el tiempo de secado del cemento.

¿Te parece una buena solución para reparar estructuras? ¿Crees que podrá masificarse en algunos años más?