El concreto de hongos autocurativo podría proporcionar una solución sostenible a una infraestructura en ruinas

Un nuevo concreto de hongos autocurativo, co-desarrollado por investigadores de la Universidad de Binghamton, Universidad Estatal de Nueva York, podría ayudar a reparar permanentemente las grietas en el concreto envejecido, y ayudar a salvar la deteriorada infraestructura de Estados Unidos.

Congrui Jin, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de Binghamton, ha investigado el concreto y ha encontrado que el problema proviene de la más pequeña de las grietas.

"Sin un tratamiento adecuado, las grietas tienden a progresar aún más y eventualmente requieren una reparación costosa", dijo Jin. "Si las microfisuras se expanden y llegan a la armadura de acero, no sólo se atacará el hormigón, sino que también se corroerá la armadura, ya que está expuesta al agua, al oxígeno, posiblemente al CO2 y a los cloruros, lo que provocará un fallo estructural".

Estas grietas pueden causar problemas enormes y a veces invisibles para la infraestructura. Un ejemplo potencialmente crítico es el caso de las centrales nucleares que pueden utilizar hormigón como blindaje radiactivo. Si bien la reconstrucción de una estructura reemplazaría al hormigón envejecido, esto sólo sería una solución a corto plazo hasta que vuelvan a aparecer más grietas. Jin quería ver si había una manera de fijar el concreto permanentemente.

"Esta idea se inspiró originalmente en la capacidad milagrosa del cuerpo humano para curarse a sí mismo de cortes, moretones y huesos rotos", dijo Jin. "Para las pieles y tejidos dañados, el huésped tomará nutrientes que pueden producir nuevos sustitutos para curar las partes dañadas."

Jin trabajó con el profesor Guangwen Zhou y el profesor asociado David Davies, ambos de la Universidad de Binghamton, y el profesor asociado Ning Zhang de la Universidad de Rutgers. Juntos, el equipo se propuso encontrar una forma de curar el hormigón y encontró una respuesta inusual: un hongo llamado Trichoderma reesei. Cuando este hongo se mezcla con concreto, originalmente permanece inactivo hasta que aparece la primera grieta.

"Las esporas del hongo, junto con los nutrientes, se colocarán en la matriz de concreto durante el proceso de mezcla. Cuando se produce el agrietamiento, el agua y el oxígeno encontrarán su camino. Con suficiente agua y oxígeno, las esporas de hongos latentes germinarán, crecerán y precipitarán carbonato de calcio para curar las grietas", explicó Jin.

"Cuando las grietas están completamente llenas y finalmente no puede entrar más agua u oxígeno en el interior, los hongos volverán a formar esporas. A medida que las condiciones ambientales sean favorables en etapas posteriores, las esporas podrían despertar de nuevo".

La investigación se encuentra todavía en las primeras etapas, siendo el mayor problema la supervivencia del hongo en el duro entorno del hormigón. Sin embargo, Jin tiene la esperanza de que con más ajustes la Trichoderma reesei será capaz de llenar eficazmente las grietas.

"Todavía existen retos significativos para llevar un producto autocurativo eficiente al mercado del concreto. En mi opinión, una mayor investigación en microorganismos alternativos como hongos y levaduras para la aplicación de concreto autocurativo es de gran importancia potencial", dijo Jin.