Un material de construcción a base de hongos vivos que se repara por sí mismo

Generalmente, cuando se habla de las emisiones de CO₂ vinculadas al cambio climático, se mencionan las producidas por la ganadería, la agricultura, los viajes en avión y la industria. Sin embargo, casi el 10% de las emisiones a nivel global llegan desde la construcción, más precisamente del cemento. No es extraño que esto la convierte en un objetivo a la hora de actuar contra el cambio climático.

Con esto en mente, un equipo de científicos de la Universidad de Montana, ha desarrollado un material de construcción que utiliza el micelio, similar a una raíz, de un hongo y células bacterianas para crear un material de construcción alternativo. Los resultados, publicados en Cell Reports, demuestran que este material, fabricado con células vivas a bajas temperaturas, es capaz de autorrepararse y podría, con el tiempo, ofrecer una alternativa sostenible a materiales de construcción con altas emisiones, como el hormigón.

“Los materiales biomineralizados no tienen la resistencia suficiente para reemplazar al hormigón en todas las aplicaciones, pero nosotros y otros investigadores estamos trabajando para mejorar sus propiedades y que puedan utilizarse más”, afirma Chelsea Heveran, líder del estudio.

En comparación con otros biomateriales similares, que normalmente solo se pueden utilizar durante unos días o semanas, los materiales del equipo de Heveran, fabricados con micelio de hongos y bacterias, son útiles durante al menos un mes.

“Esto es emocionante, porque nos gustaría que las células pudieran realizar otras funciones”, añade Heveran.

Cuanto más tiempo viven las bacterias dentro del material, más tiempo tienen sus células para realizar funciones útiles como la autorreparación o la limpieza de la contaminación. En este trabajo no se probaron la autorreparación ni la remediación, pero la viabilidad prolongada de estos materiales sienta las bases para estas funcionalidades.

Los materiales fabricados a partir de organismos que alguna vez estuvieron vivos están comenzando a comercializarse, pero aquellos fabricados con organismos que aún están vivos han resultado difíciles de perfeccionar, tanto por su corta viabilidad como por carecer de las complejas estructuras internas necesarias para muchos proyectos de construcción.

Para abordar estos desafíos, el equipo de Herevan, exploró el uso de micelio fúngico como andamiaje para materiales biomineralizados, inspirado en el hecho de que el micelio se había utilizado previamente como andamiaje para materiales de embalaje y aislamiento. Los autores del estudio trabajaron con la especie de hongo Neurospora crassa y descubrieron que podría utilizarse para crear materiales con diversas arquitecturas complejas.

Este hongo en particular se usa como organismo modelo porque es fácil de cultivar y tiene un ciclo de vida haploide (aquellos que cuentan con un único conjunto de cromosomas) lo que simplifica el análisis genético, ya que sus genes receptores aparecen en la descendencia.

“Descubrimos que los andamios fúngicos son muy útiles para controlar la arquitectura interna del material – concluye Heveran -. Creamos geometrías internas que se asemejan al hueso cortical, pero en el futuro, podríamos construir otras geometrías también”.

Los autores esperan que sus nuevos biomateriales puedan ayudar a reemplazar materiales de construcción con una alta huella de carbono. El siguiente paso es optimizar aún más los materiales, estimulando a las células para que vivan aún más y descubriendo cómo fabricarlos eficientemente a mayor escala.

Pero hay algo más: el reino fúngico lleva en el planeta millones de años y es el menos conocido. Si se descubre que, finalmente, pueden utilizarse como material de construcción, habría que crear un "acuerdo ecológico" para que su uso no resulte en un daño igual o mayor que el objetivo de prevenir emisiones.