¿Sabías que.. Hormigón que se repara por sí mismo existe

¿Sabías que.. Hormigón que se repara por sí mismo existe

Investigadores del Instituto Politécnico de Worcester (WPI) utilizan una enzima presente en los glóbulos rojos para crear un hormigón autorregenerativo que es cuatro veces más duradero que el tradicional, lo que prolonga la vida de las estructuras de hormigón y elimina la necesidad de costosas reparaciones o sustituciones. El trabajo, publicado en la revista Applied Materials Today, utiliza una enzima que reacciona automáticamente con el dióxido de carbono atmosférico (CO2) para crear cristales de carbonato de calcio, que imitan al hormigón en cuanto a estructura, resistencia y otras propiedades, y pueden rellenar grietas antes de que causen problemas estructurales.

El uso global del hormigón

"El uso global del hormigón es omnipresente", afirma Nima Rahbar, profesora asociada de Ingeniería Civil y Medioambiental y autora principal del trabajo. El hormigón es el material de construcción artificial más utilizado en el mundo: es un componente fundamental en todo tipo de construcciones, desde puentes a edificios de gran altura, pasando por viviendas familiares, aceras y aparcamientos. Pero el hormigón es frágil y propenso a agrietarse por la exposición al agua, los cambios térmicos, la tensión, la sal de las carreteras, los defectos de diseño y otros factores que pueden provocar una pérdida de la integridad estructural y la necesidad de costosas reparaciones o sustituciones.

"Si las pequeñas grietas pudieran repararse automáticamente cuando empiezan, no se convertirían en problemas mayores que necesitaran reparación o sustitución. Suena a ciencia ficción, pero es una solución real a un problema importante en el sector de la construcción".

La investigación que lo hizo posible

Inspirada en el proceso de transferencia de CO2 en la naturaleza, la investigación de Rahbar, que anteriormente recibió financiación del Centro de Energía Limpia de Massachusetts (MassCEC), utiliza la anhidrasa carbónica (CA), una enzima que se encuentra en los glóbulos rojos y que transfiere rápidamente el CO2 de las células al torrente sanguíneo. La enzima CA, que se añade al polvo de hormigón antes de mezclarlo y verterlo, actúa como un catalizador que hace que el CO2 atmosférico cree cristales de carbonato cálcico, cuya matriz es similar a la del hormigón. Cuando se forma una pequeña grieta en el hormigón enzimático, la enzima del interior del hormigón se conecta con el CO2 del aire, provocando el crecimiento de una nueva matriz que rellena la grieta.

"Buscamos en la naturaleza lo que desencadena la transferencia de CO2 más rápida, y eso es la enzima CA", explica Rahbar, que lleva cinco años investigando el hormigón autorreparable. "Como las enzimas de nuestro cuerpo reaccionan con una rapidez asombrosa, pueden utilizarse como mecanismo eficaz para reparar y reforzar las estructuras de hormigón".

El proceso, que Rahbar ha patentado, puede curar grietas a escala milimétrica en 24 horas.

El trabajo de investigación, titulado "An Enzymatic Self-Healing Cementitious Material", se publicó en Applied Materials Today, una revista revisada por expertos que se centra en las aplicaciones de vanguardia de los nuevos materiales. Los coautores son Suzanne Scarlata, profesora de Química y Bioquímica; Jessica Rosewitz, antigua estudiante de doctorado y ahora profesora adjunta de Ingeniería; y el estudiante de doctorado Shuai Wang.