El material de construcción vivo realiza la fotosíntesis y almacena carbono.
Materiales avanzados
Equipo Editorial del Sitio Web de Innovación Tecnológica - 25/06/2025
Objetos de gran formato creados para una exposición con las estructuras fotosintéticas desarrolladas por el equipo: sí, están vivos y se fortalecen. [Imagen: Valentina Mori/Bienal de Venecia]
Materia viva
Un equipo multidisciplinario de la Escuela Politécnica Federal de Suiza (ETH) trabaja desde hace años para combinar materiales convencionales con bacterias, algas y hongos, un concepto conocido como materia viva .
El objetivo es crear materiales vivos que adquieran propiedades útiles gracias al metabolismo de los microorganismos, desde la capacidad de capturar CO2 del aire mediante la fotosíntesis hasta la construcción de biofábricas vivas , aunque esto requiera una evolución forzada .
El último logro del equipo consiste en incorporar bacterias fotosintéticas, conocidas como cianobacterias, en un gel que puede utilizarse como biotinta en una impresora 3D. El resultado es un material vivo, que crece e incluso elimina activamente el dióxido de carbono del aire: un material fotosintético verdaderamente vivo, pero artificial.
Y es más que eso: como pertenece al concepto de materia viva, el material artificial capaz de realizar la fotosíntesis no sólo puede producirse en cualquier forma, sino que también puede crecer, requiriendo únicamente luz solar, agua rica en nutrientes y CO2 .
"Como material de construcción, podría ayudar a almacenar CO2 directamente en los edificios en el futuro", afirmó el investigador Mark Tibbitt, añadiendo que este material vivo absorbe mucho más CO2 del que se captura mediante el crecimiento orgánico: "Esto se debe a que el material puede almacenar carbono no solo en biomasa, sino también en forma de minerales, una propiedad especial de estas cianobacterias".
Preparación de materiales vivos fotosintéticos para el secuestro dual de carbono. [Imagen: Dalia Dranseike et al. - 10.1038/s41467-025-58761-y]
Edificios vivientes
El objetivo principal actual del equipo es construir estructuras que puedan utilizarse en la construcción civil .
Esto se ve facilitado por otra ventaja de la materia viva: las bacterias modifican su entorno químico fuera de la célula como resultado de la fotosíntesis, lo que provoca la precipitación de carbonatos sólidos como la cal. Estos minerales representan un sumidero adicional de carbono y, a diferencia de la biomasa, almacenan el CO₂ de forma más estable.
Esta es una propiedad muy interesante, ya que los minerales se depositan en el interior del material, reforzándolo mecánicamente. De esta forma, las cianobacterias endurecen lentamente las estructuras inicialmente blandas producidas por la impresión 3D.
Las pruebas de laboratorio han demostrado que el material retiene CO2 de forma continua durante 400 días, la mayor parte en forma mineral: aproximadamente 26 miligramos de CO2 por gramo de material. Esto es significativamente superior a muchas técnicas biológicas y comparable a la mineralización química del hormigón reciclado (aproximadamente 7 mg de CO2 por gramo).
Fabricación digital de estructuras fotosintéticas vivas. [Imagen: Dalia Dranseike et al. - 10.1038/s41467-025-58761-y]
Hidrogel
El material que alberga las células vivas es un hidrogel, un gel compuesto de polímeros reticulados con un alto contenido de agua. El equipo seleccionó una red polimérica que pudiera transportar luz, CO2 , agua y nutrientes, permitiendo que las células se distribuyeran uniformemente por el material sin desbordarse.
Para garantizar que las cianobacterias vivan el mayor tiempo posible y sigan siendo eficientes, los investigadores optimizaron la geometría de las estructuras utilizando procesos de impresión 3D para aumentar el área de superficie, mejorar la penetración de la luz y promover el flujo de nutrientes.
De esta manera, creamos estructuras que permiten la penetración de la luz y distribuyen pasivamente el líquido nutritivo por todo el cuerpo mediante capilaridad. Gracias a este diseño, las cianobacterias encapsuladas sobrevivieron productivamente durante más de un año, explicó la investigadora Dalia Dranseike.
Artículo: Doble secuestro de carbono con materiales vivos fotosintéticos
Autores: Dalia Dranseike, Yifan Cui, Andrea S. Ling, Felix Donat, Stéphane Bernhard, Margherita Bernero, Akhil Areeckal, Marco Lazic, Xiao-Hua Qin, John S. Oakey, Benjamin Dillenburger, André R. Studart, Mark W. Tibbitt Revista: Nature Communications Vol.: 16, Número de artículo: 3832DOI: 10.1038/s41467-025-58761-y
Otras noticias sobre:
inovacaotecnologica
