Un grupo interdisciplinar de investigadores en ETH Zürich ha logrado lo que podría parecer ciencia ficción: crear un material vivo que no solo crece con el tiempo, sino que absorbe dióxido de carbono del aire de dos maneras distintas. Este avance, presentado en la revista Nature Communications, combina biología, ingeniería de materiales y tecnologías digitales para construir estructuras que podrían redefinir el papel de la arquitectura frente al cambio climático.
En este contexto, «material vivo» no es una simple metáfora. Se trata de una sustancia compuesta por hidrogeles especialmente diseñados que albergan en su interior cianobacterias fotosintéticas, organismos microscópicos capaces de transformar el CO2 en biomasa utilizando la luz solar. Estas bacterias, entre las formas de vida más antiguas del planeta, han sido adaptadas para convivir dentro del material sin perder su actividad biológica.
Imagina un muro que funciona como una planta: a lo largo del día, capta luz y absorbe el CO2 del ambiente, almacenándolo tanto en su estructura como en forma de minerales. Ese es el principio que rige este desarrollo.
La gran innovación de este material radica en su capacidad dual de secuestro de carbono. Por un lado, las cianobacterias convierten el CO2 en biomasa a través de la fotosíntesis, un proceso ya conocido. Pero, además, estas bacterias alteran el entorno químico a su alrededor, favoreciendo la formación de minerales como el carbonato de calcio, que atrapan el carbono en una forma mucho más estable y duradera.
Esta doble función convierte al material en una suerte de esponja de carbono con memoria a largo plazo. En pruebas de laboratorio, un solo gramo del material fue capaz de retener hasta 26 miligramos de CO2, superando a muchas técnicas biológicas y acercándose a métodos químicos como la mineralización del hormigón reciclado.
El soporte de las cianobacterias es un hidrogel impreso en 3D. Esto permite modelar estructuras con geometrías específicas que favorecen el paso de luz, la distribución de nutrientes y la eficiencia del proceso fotosintético. Por ejemplo, se diseñaron formas que maximizan la superficie expuesta al sol y promueven el flujo de líquidos por capilaridad, asegurando que las bacterias se mantengan activas por más de un año.
En otras palabras, no se trata solo de cultivar bacterias en un gel, sino de crear entornos funcionales que optimizan su productividad, como si se diseñaran jardines microscópicos con riego y luz integrados.
Uno de los usos potenciales más interesantes de este material es su aplicación en la construcción sostenible. Los investigadores visualizan fachadas y recubrimientos que, además de aislar o decorar, capturen CO2 del aire durante toda la vida últil del edificio.
Esto podría cambiar el paradigma de la arquitectura, convirtiendo a los inmuebles no solo en consumidores de energía, sino en agentes activos en la mitigación del cambio climático.
El equipo de ETH Zürich ya ha llevado estas ideas al mundo real con dos instalaciones experimentales. En la Bienal de Arquitectura de Venecia, la obra Picoplanktonics presenta estructuras impresas con el material vivo, en forma de troncos huecos de hasta tres metros. Cada uno de ellos es capaz de capturar hasta 18 kilos de CO2 al año, comparable a la absorción de un pino adulto.
En Milán, otra instalación llamada Dafne’s Skin explora el uso estético del material. Aplicado sobre tejas de madera, forma una pátina verde que evoluciona con el tiempo, demostrando que la biología puede integrarse no solo funcional, sino también artísticamente en la arquitectura.
Aunque prometedor, este enfoque aún se encuentra en fase experimental. Uno de los principales desafíos es garantizar la longevidad y estabilidad del ecosistema microbiano dentro de las estructuras, especialmente en condiciones ambientales variables. Otro aspecto a considerar es la escalabilidad del proceso de impresión y mantenimiento de estas superficies vivas a gran escala.
El equipo espera seguir colaborando con arquitectos y urbanistas para incorporar esta tecnología en diseños urbanos sostenibles. Incluso se plantea su uso en mobiliario urbano o paneles para interiores, donde la captación de CO2 se complemente con funciones decorativas o de aislamiento.
Este avance sugiere un futuro donde los materiales de construcción no solo sostienen edificios, sino que colaboran activamente en la regeneración ambiental.