Biomateriales

“Polvo de langostas” para construir en Marte

Un equipo de investigadores ha combinado regolito marciano con quitina para diseñar un material que podría permitir construir estructuras en una hipotética colonización del planeta rojo. Los autores parten de sistemas de fabricación sostenibles que ya están aplicando en la Tierra.

Algunos de los objetos fabricados con este 'bioregolito'
Algunos de los objetos fabricados con este 'bioregolito' Javier G. Fernandez, 2020. CC-BY

En noviembre de 2019 el investigador español Javier Fernández recibió un curioso envío en su despacho de la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur. Un saco de 5 kilos de regolito marciano, enviado por la Universidad de Florida Central (UCF), cuyos investigadores son capaces de reproducir el material que se encuentra sobre la superficie del planeta rojo. ¿Para qué quería Javier una muestra de tierra como la que se encuentra en Marte? Él y su equipo trabajan desde años en el diseño de materiales bioinspirados, basados en la quitina, y querían ver si eran capaces de producir un material con los mínimos elementos posibles que sirviera para construir estructuras en otros planetas. “Si algún día queremos hacer edificios en Marte no podemos biogenerar materiales suficientes, necesitamos algo que venga gratis, y lo único que hay en Marte es suelo”, explica Fernández a Vozpópuli.

En un trabajo publicado en la revista PLOS ONE, el investigador español y su grupo demuestran que mezclando el regolito marciano con una combinación de agua, ácido acético y quitina son capaces de fabricar objetos de diferentes tamaños y con una consistencia suficiente como para que resultara útil en un contexto de colonización marciana. La quitina, un polisacárido presente en el caparazón de los artrópodos, ha servido a Fernández en un proyecto anterior para combinarlo con celulosa y diseñar un nuevo material que puede ser una alternativa al plástico. Pero, ¿de dónde se sacaría en Marte? El proyecto parte de la premisa de que en un futuro consigamos llegar hasta allí y hayamos puesto en marcha un pequeño ecosistema en el cual se podrían criar plantas e insectos que aportarían las dosis de quitina para la construcción. “Lo que hicimos fue ver cómo podíamos poner a prueba nuestra tecnología y llevarla al extremo”, explica. “Lo conseguiríamos mediante bioconversión, con insectos u hongos que formen parte del ciclo ecológico que necesitarías allí para crear un sistema que sea autosostenible. Porque necesitarías minimizar la cantidad de recursos que necesitas desde la Tierra”.

Detalle del refugio a escala construido con el 'bioregolito'
Detalle del refugio a escala construido con el 'bioregolito' Javier G. Fernandez, 2020. CC-BY

Para demostrar la viabilidad de este nuevo “cemento” basado en quitina y regolito, Fernández y su equipo han usado impresión 3D y moldeado para crear varios objetos de hasta 40 cm de altura, desde un pequeño astronauta a un refugio marciano a escala y una llave inglesa con suficiente resistencia como para apretar tuercas en una futura misión planetaria. Para que la quitina tenga suficiente consistencia, los investigadores han copiado una estrategia que ya realizan muchos seres vivos para fabricar sus caparazones, como es el caso de la langosta. “La diferencia entre una langosta marina y un insecto es mínima”, explica Fernández, “pero la langosta es mucho más grande. ¿Y cómo lo consigue? La forma es incorporar minerales junto a la quitina, porque son gratis y simplemente están ahí, como el regolito”. En este sentido, el nuevo “cemento” marciano sería una mezcla de la quitina natural de los insectos y los minerales de la superficie de Marte, una combinación que emula a las soluciones de los crustáceos y moluscos en la Tierra. “Lo que hicimos fue incorporar el mineral, y en el momento en el que tienes esta quinina semidisuelta en el ácido acético, incorporas el regolito y cuando pierde agua tienes un material sólido”, asegura.

"Los materiales sostenibles son una tecnología para definir una era”

La investigación de Fernández está dirigida a la creación de sistemas de producción sostenibles en la Tierra, pero la exploración espacial es una vía de probar nuevas ideas. “La tecnología fue originalmente desarrollada para crear ecosistemas circulares en ambientes urbanos”, relata, “pero debido a su eficiencia es también el método más eficiente y escalarle para producir materiales en un ecosistema cerrado y extremadamente escaso en recursos como es un planeta o un satélite sin vida”. Su punto de partida es que nuestra economía necesita un cambio de paradigma y no podemos actuar como hace 100 años, cuando actuábamos como si los recursos fueran infinitos. “Esto es el mismo que te encuentras, llevado al extremo, en una planeta donde no tienes nada”, insiste. Lo interesante, a su juicio, es que los materiales sostenibles son “una tecnología para definir una era”. “Y esa tecnología que te puede permitir salvar este planeta”, sentencia, “es la misma que te puede permitir ser una especie interplanetaria”.

Referencia: Martian biolith: A bioinspired regolith composite for closed-loop extraterrestrial manufacturing (PLOS ONE)

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