El hormigón es el material fundamental que sostiene una gran parte de la infraestructura moderna, desde puentes y carreteras hasta rascacielos y viviendas. Sin embargo, a pesar de su resistencia y versatilidad, uno de sus mayores enemigos es la formación de grietas. Estas pueden parecer insignificantes a simple vista, pero su impacto es considerable, ya que pueden generar debilidades estructurales, corrosión en el acero de refuerzo y, en última instancia, fallos catastróficos que ponen en riesgo vidas humanas y presupuestos multimillonarios en reparaciones. Por esta razón, el desarrollo de hormigón capaz de sanar sus propias grietas ha sido un tema de interés científico y tecnológico durante décadas. Recientemente, un equipo de investigadores del Colegio de Ingeniería de la Universidad Texas A&M ha dado un paso revolucionario al crear un sistema inspirado en un fenómeno natural: el liquen.
Este avance promete transformar la manera en la que entendemos la durabilidad y el mantenimiento de las estructuras de hormigón en todo el mundo. La inspiración para esta innovación proviene de un organismo que muchos conocen pero pocos aprecian en su complejidad: el liquen. Esta asociación simbiótica entre hongos y cianobacterias —microorganismos capaces de realizar fotosíntesis— les permite sobrevivir y prosperar en ambientes extremadamente adversos, desde la corteza de los árboles hasta superficies rocosas expuestas a condiciones climáticas extremas. Lo más fascinante de estas comunidades es que son autosuficientes: obtienen su energía directamente del sol y del aire, sin necesidad de recursos externos. Este principio fue la base para que la profesora asistente Congrui Grace Jin y su equipo desarrollaran un sistema sintético de liquen para el hormigón, con la capacidad de auto-repararse.
El proceso tradicional de curado y endurecimiento del hormigón implica una reacción química conocida como hidratación, que convierte una mezcla de piedra triturada, arena, arcilla y caliza en un material sólido y resistente. Sin embargo, diversos factores naturales como ciclos de congelación y deshielo, retracción por secado o cargas elevadas provocan la aparición de fisuras. Estas grietas son puertas de entrada para agua, gases y otras sustancias agresivas, que aceleran la corrosión interna del acero de refuerzo y deterioran la estructura de manera irreversible si no se interviene a tiempo. Durante años, se ha investigado la incorporación de agentes biológicos dentro del concreto capaces de producir minerales que rellenen las grietas y prolonguen la vida útil de las construcciones. Aunque prometedoras, estas técnicas poseen limitaciones importantes, principalmente debido a que requieren suministrar continuamente nutrientes externos para mantener vivas y activas a las bacterias reparadoras.
Esto implica procedimientos complicados y costosos de inspección e inyección que dificultan la autonomía y aplicabilidad práctica a gran escala. El enfoque de Jin y su equipo rompe este paradigma al implementar una estrategia completamente autónoma inspirada en la simbiosis natural del liquen. Su sistema utiliza dos tipos de microorganismos: cianobacterias, que mediante la fotosíntesis convierten el aire y la luz solar en alimento, y hongos filamentosos que contribuyen a la producción de minerales que sellan las grietas. Juntos, estos organismos pueden sobrevivir y realizar su función con solo aire, luz y agua, sin necesidad de nutrientes adicionales. Las pruebas en laboratorio han demostrado que esta pareja microbiana puede desarrollarse dentro del entorno hostil del hormigón y generar minerales que rellenan eficazmente las fisuras.
La ventaja de este sistema no reside únicamente en la reparación, sino en su autonomía. La concreción de un material que pueda auto-curarse sin intervención humana podría reducir drásticamente los costos de mantenimiento y las interrupciones en infraestructuras críticas como puentes y carreteras, donde la detección y reparación de grietas es difícil y riesgoso. Asimismo, al prevenir la corrosión del acero, se aumenta significativamente la vida útil de las estructuras, aportando beneficios económicos, ambientales y de seguridad pública. Más allá del laboratorio, el equipo de Jin está explorando el impacto ético, legal y social que supone incorporar organismos vivos en materiales de construcción. Comprender el concepto tanto desde la perspectiva científica como social es vital para promover una aceptación responsable y fomentar su implementación.
En colaboración con expertos en ciencias sociales de Texas A&M, están analizando la percepción pública y evaluando posibles regulaciones que garanticen una integración segura y adecuada de esta tecnología. El potencial de la tecnología de hormigón autorreparable también abre la puerta a innovaciones en sectores altamente exigentes como la infraestructura espacial. La capacidad de que estructuras externas, sometidas a condiciones extremas y en lugares de difícil acceso, puedan autocurarse, representa una ventaja estratégica para futuras misiones y colonias en otros planetas o la Luna. Este avance representa un ejemplo claro de bioinnovación que combina ingeniería, microbiología y sostenibilidad, alineándose con los desafíos contemporáneos de reducir la huella ambiental de la construcción y optimizar los recursos. La reutilización y prolongación de la vida útil del hormigón significa menor necesidad de generar nuevos materiales y menos residuos, contribuyendo a modelos de construcción más circulares y responsables con el planeta.
En síntesis, la creación de hormigón que puede sanar sus propias grietas gracias a un sistema sintético de liquen desarrollado por la Universidad Texas A&M no solo representa un progreso científico fascinante sino también un cambio de paradigma en cómo concebimos la durabilidad, el mantenimiento y la sostenibilidad de las infraestructuras. La promesa de esta tecnología es tan enorme como los desafíos que puede ayudar a resolver, desde la reducción de costos hasta la protección de vidas humanas y del medio ambiente. A medida que la investigación continúa y se avanza hacia la aplicación práctica, el mundo de la construcción podrá beneficiarse de un material vivo, dinámico y resiliente, capaz de autorrepararse tal como lo hace la naturaleza, llevando al hormigón mucho más allá de lo que alguna vez se pensó posible.
