Un proyecto de investigación en Estados Unidos ha logrado desarrollar un innovador tipo de hormigón denominado BioFiber, que tiene la capacidad de poder reparar edificios y carreteras en tan solo un día.
Este avance, que utiliza bacterias para llevar a cabo el proceso de autorreparación, se ha convertido en una pieza clave en el programa BRACE (Restauración Bioinspirada de Edificios de Hormigón Envejecidos) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos.
En medio de los desafíos que enfrenta la industria de la construcción, la necesidad de la creación de materiales que puedan repararse a sí mismos se ha vuelto esencial para garantizar la durabilidad y resistencia de las estructuras, tanto en infraestructuras críticas como en edificaciones convencionales. La investigación se centra en la creación de biohormigones capaces de repararse y prevenir daños antes de que la integridad estructural se vea comprometida.
Cómo es este nuevo hormigón
Un equipo de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Drexel en Filadelfia lidera una de las líneas de investigación del proyecto BRACE, destacando el desarrollo del compuesto BioFiber. Este material está compuesto de fibras poliméricas con bacterias que, además de actuar como refuerzos físico, funcionan como un mecanismo de autocuración capaz de reparar grietas en el hormigón en un período asombroso de 24 horas.
El BioFiber se está convirtiendo en una respuesta innovadora a la necesidad de crear enlaces capaces de activar propiedades autorreparadoras no solo en las áreas externas del material, sino también en profundidad. La visión a largo plazo del proyecto es desarrollar un hormigón con un sistema circulatorio similar a un sistema vascular, transportando los elementos necesarios para la cicatrización a donde sea necesario.
Este material, que se creó con un objetivo destinado a la conservación y reparación del hormigón utilizado en infraestructuras militares, podría tener aplicaciones más amplias en el ámbito civil. La capacidad de autorreparación del hormigón BioFiber ofrece una solución innovadora para prolongar la vida útil de las estructuras y además, ayuda a reducir la necesidad de costosas intervenciones de reparación.
En el caso específico del BioFiber, sus capas sucesivas le permiten ofrecer resultados óptimos en la reparación del hormigón. Con un núcleo de fibra polimérica como elemento de soporte de carga y absorción de energía, una cubierta de hidrogel de alginato cargado de endosporas y una capa exterior polimérica sensible a los daños, estas biofibras se integran en la mezcla de hormigón para mejorar su respuesta mecánica.
Cómo funciona
Cuando el material se agrieta, el hidrogel se expande hacia la superficie, mientras las bacterias latentes se activan y se alimentan de los componentes del hormigón. Esta reacción química produce carbonato cálcico, un material cementante que rellena y repara las grietas de manera autónoma. El tiempo de curación varía, pero en experimentos de laboratorio, en los mejores casos, ha demostrado tardar entre 24 y 48 horas.
El proyecto BioFiber ha sido seleccionado como una de las grandes innovaciones en los premios CES 2023, un reconocimiento que destaca la importancia de esta tecnología en el ámbito de la construcción y la ingeniería. Aunque queda trabajo por hacer, el hormigón BioFiber emerge como un firme candidato para liderar el programa BRACE y transformar la forma en que concebimos la durabilidad y el mantenimiento de las infraestructuras.