La bioconstrucción es un estilo que avanza a pasos agigantados en busca de una solución alternativa a los materiales convencionales que producen gases contaminantes en exceso a la atmósfera. Así como hemos visto la creación de este ladrillo con algas, un equipo de investigadores experimenta con elementos que utilizan los moluscos de mar para formar las más hermosas perlas y obtienen un ladrillo consistente para la construcción.
El ladrillo a base de perlas marinas demuestra tener capacidades extraordinarias para la construcción
La corriente basada en la utilización de materia viva para la creación de energías o productos más sostenibles, como los biocombustibles o recursos para la construcción combina la última tecnología para imprimirle eficiencia a los nuevos materiales sin emisiones de carbono.
En este sentido, científicos de la Universidad de Princeton de Estados Unidos han creado un ladrillo inspirados en un producto de la naturaleza acuática como el nácar que se encuentra en la capa interior de conchas y moluscos para la creación de las codiciadas perlas marinas.
De acuerdo al artículo denominado: “Compuestos cementicios tipo nácar, resistentes y dúctiles, diseñados con una arquitectura resistente”, publicado en la revista Advanced Functional Materials, los resultados de la experimentación han logrado extraordinarios avances para un material de construcción.
El equipo estuvo compuesto por Reza Moini, profesor de ingeniería civil y ambiental y director del Laboratorio de Materiales Arquitectónicos y Fabricación Aditiva de la Universidad de Princeton y el investigador Shashank Gupta, estudiante de posgrado del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental.
Bases constitutivas de este nuevo material con elementos naturales del mundo acuático
Los investigadores elaboraron un ladrillo compuesto del material orgánico mezclado con cemento con una capacidad de resistencia mayor al convencional, y una ductilidad única que permite deformarse y estirarse sin agrietarse ni romperse totalmente, adaptándose a las estructuras.
El material madreperla o nácar está constituido por varias tabletas hexagonales observables a nivel microscópico compuestas por un mineral duro como el aragonito, una forma cristalina del carbonato de calcio que se encuentra en este tipo de moluscos. Estas láminas se pegan entre sí por medio de un biopolímero blando.
Al emular los elementos propios de las conchas de mar en un laboratorio, los científicos expusieron a tensión a estos componentes observando que el nácar ofrecía mayor resistencia y durabilidad al ladrillo mientras que el biopolímero otorgaba flexibilidad y solidez frente al agrietamiento.
Es decir que el endurecimiento de las placas de aragonito provoca un deslizamiento bajo tensión que combinado a la deformación del polímero permiten que el nácar soporte una tensión mecánica que mantenga su integridad sin agrietarse, como sucede con el cemento convencional.
Eficiencia comprobada para este ladrillo compuesto por el nácar de las perlas marinas
El experimento puso a prueba diferentes vigas compuestas por cemento Portland y capas de un polímero de gran elasticidad denominado polivinilsiloxano para comprobar la flexibilidad y la resistencia ante la tensión.
Comparadas con placas de cemento puro, el ladrillo que incluyó capas hexagonales con polímeros similares al nácar demostró una ductilidad 19 mayor que la viga de cemento que se fracturó rápidamente, y una resistencia a las grietas 17 veces mayor.
“Nuestro enfoque bioinspirado no consiste simplemente en imitar la microestructura de la naturaleza, sino en aprender de los principios subyacentes y utilizarlos para fundamentar la ingeniería de materiales fabricados por el hombre”, afirmó Moini
Esta innovación confirma que la inspiración en la naturaleza simulando sus principios en el laboratorio sirve para generar nuevos materiales de ingeniería integrando los defectos de materiales frágiles para hacerlos más resistentes. Las pruebas esperan superar las paredes del laboratorio para observar este ladrillo como parte de una estructura constructiva, tal como ya lo hace este ladrillo comestible.
