Crean un material a partir de la levadura y la gelatina con el que se podrían imprimir casas 3D en Marte

Gracias a este nuevo material, mismo que está detallado en un artículo titulado “Engineered living building material for low-energy construction on Mars” que fue publicado en la revista Chem Circularity, sería posible poder construir colonias en Marte, no obstante a las condiciones de aridez del planeta, además de tener una temperatura fría glacial, así como una alta radiación y sin apenas atmósfera, además de que se podrán trasladar los materiales de construcción durante meses en viajes espaciales.

De acuerdo a sus autores, Ning Liu, Wenwei Huang, Shing Chi Lam, Qikun Yi, Chaoyu Dou, Yihong Tang, Shaofeng Qin, Yiwei Weng, Fei Sun y Jishen Qiu; “la construcción extraterrestre está limitada por la masa de lanzamiento reducida y la potencia de procesamiento disponible, particularmente en conceptos que requieren tratamientos a altas temperaturas de minerales de origen local”.

Por lo que, añaden a través de su investigación analizaron la probabilidad de crear una ruta que fuera “complementaria y potencialmente de menor energía”, en donde este nuevo material para construcción elaborado a partir de rocas marcianas y gelatina y levadura terrestres, una vez que logra secarse y se endurece genera se vuelve resistente como el hormigón y que se puede reciclar y reutilizar.

El equipo de científicos detallan en su artículo que “a escala de laboratorio, el material resultante exhibió una resistencia mecánica medible, pudo ser impreso por extrusión bajo condiciones seleccionadas relevantes para Marte, y conservó su rendimiento mecánico a través de ciclos repetidos de re-fabricación”.

De esta forma, prosiguen, “la implementación práctica requerirá aglomerantes completamente biológicos y más resistentes; una contabilidad completa de masa y energía; caracterización del material a largo plazo; e integración con membranas de retención de presión, sistemas de recuperación de recursos, robótica autónoma y estrategias de protección planetaria”.

La revista EurekaAlert! cita a Jishen Qiu, quien es un ingeniero civil y el autor principal del estudio en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong y que explicó al “mi inspiración vino de las frutas liofilizadas que se vuelven más duras”, explica. Debido a que tanto la temperatura como la presión son extremadamente bajas de Marte se crean condiciones que son parecidas a la liofilización; “así que me pregunté si podíamos aprovechar eso y fabricar algunos materiales”, continúa Qiu.

Si bien, aún es importante poder “establecer la tolerancia a la radiación”, así como “el comportamiento a la tracción directa”, además de “la permeabilidad”, también es esencial tomar en cuenta “la conductividad térmica”, la “durabilidad a largo plazo”, ver la posibilidad de contar condiciones depoder llevar acabo” la fabricación a escala real y la recuperación de recursos en circuito cerrado”, los autores aseveran que “el concepto de este material puede servir de base para estrategias de construcción a baja temperatura y re-fabricables para hábitats extraterrestres y para entornos terrestres fríos, remotos o con recursos limitados. Sin embargo”.

EurekaAlert precisa que para lograr desarrollar un material que fuera imprimible, Qiu necesitó hace una mezcla “adecuada de arena y pegamento”; este último fue elaborado con “gelatina y una levadura especializada”. De esta forma, el equipo de científicos creó “genéticamente una levadura recubierta con proteínas altamente adhesivas, incluidas las que usan los mejillones para adherirse a las rocas”. La gelatina, tiene la función de unir cada uno de los ingredientes y, además, proporcionar “un medio para que las células crezcan, mientras que la arena aporta masa y estructura”.

Una vez habiendo conseguido desarrollar este nuevo material de construcción, señala EurekaAlert, los investigadores realizaron pruebas “en condiciones marcianas simuladas”.

“Una vez que la mezcla sale por la boquilla, el frío extremo y la baja presión la liofilizan. El agua se congela y pasa directamente de hielo a vapor, dejando microporos tras de sí. El resultado se asemeja a una espuma, ligera y porosa”, describe EurekaAlert.

Liu, Huang, Chi Lam, Yi, Dou, Tang, Qin, Weng, Sun y Qiu, detallan que “las tecnologías de construcción extraterrestre estudiadas anteriormente implican el procesamiento térmico de minerales lunares o marcianos para formar materiales de construcción, lo que deriva en demandas sustanciales de energía y equipo”.

Por lo que los “materiales de construcción vivos” abren “una ruta biosintética de gran eficiencia energética”, no obstante, indican los científicos que “la fabricación bajo las presiones y temperaturas bajas del espacio extraterrestre representa un desafío”.

Hasta este momento, las “estructuras impresas son pequeñas cúpulas” del tamaño del corcho que sirve para tapar una botella de vino, es decir de 45 mm de alto y 30 mm de ancho, precisa EurekaAlert; no obstante, este nuevo material es resistente, ya que tiene una resistencia comparable “a la compresión de 10 a 12 megapascales”, similar a “la del hormigón de baja resistencia”.

“Esto significa que es lo suficientemente resistente como para construir un edificio de uno o dos pisos en la Tierra, cuya gravedad es el triple que la de Marte», dijo Qiu EurekaAlert y añade que “por lo tanto, es probable que se pueda construir fácilmente un edificio de varios pisos en Marte con este material”.

De acuerdo con EurekaAlert actualmente, varias de las propuestas que existen para poder “construir ciudades extraterrestres” se requiere “calentar y derretir rocas marcianas o polvo lunar para fabricar ladrillos y vigas”. Asimismo, se necesita “una cantidad sustancial de energía”.

Sin embargo, este nuevo “material biológico” no solamente es capaz de ahorrar energía al haber sido elaborado a través de “un enfoque de fabricación completamente diferente, sino que también podría sustentar una economía circular en Marte”, resalta EurekaAlert, por los futuros colonos de Marte “podrían recuperar la levadura de las estructuras desmanteladas y volver a cultivarla en biorreactores”.

“Mientras haya una sola levadura con vida, se pueden volver a cultivar”, aseveró Qiu.

“Siempre me pregunto: ¿Existe alguna ley física o mecanismo fundamental que nos impida hacer esto?”, se cuestiona Qiu, quien concluye diciendo, “no veo ninguno en este momento. Confiamos en poder escalarlo. Me sorprendería que los materiales para la futura ingeniería marciana no fueran tan diversos como los que se utilizan en la Tierra, y la biología sin duda contribuirá a ello”.

Con información de la revista Chem Circularit y EurekaAlert.