Los científicos han creado un nuevo tipo de material de construcción a partir de un ingrediente que se encuentra más comúnmente en el pan, la cerveza y la masa de pizza: la levadura de panadería.
Esta pasta blanda a base de levadura se puede exprimir en una impresora 3D, secar a temperatura ambiente y convertir en piezas arquitectónicas ligeras, como paneles de pared, separadores de ambientes y pantallas que suavizan la luz solar intensa. A diferencia del hormigón, el yeso o muchos plásticos utilizados en la decoración de interiores, que contienen plástico y son difíciles de reciclar, el nuevo material está diseñado para minimizar los residuos, ya que utiliza ingredientes renovables y, con el tiempo, podría aprovechar los restos industriales de la elaboración de cerveza, la agricultura u otros procesos ricos en levadura.
“El interés surgió de un objetivo más amplio: combinar el diseño arquitectónico orientado a la circularidad, los biomateriales sostenibles y la fabricación digital para desarrollar un material arquitectónico totalmente de base biológica a partir de recursos abundantes y renovables”, declaró Malgorzata Zboinska, profesora de arquitectura en la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia y autora del estudio, a Live Science en un correo electrónico.
El estudio fue publicado el 5 de marzo en la revista Frontiers of Architectural Research.
Construyendo con levadura
Para elaborar el biomaterial, los investigadores primero calentaron la levadura para desactivarla, de modo que no quedara ningún resto vivo en el producto final. Luego la mezclaron con fibras de celulosa derivadas de la madera, un gel derivado de algas llamado alginato, azúcares de origen vegetal y agua. La mezcla dio como resultado un hidrogel suave, un material blando similar a la gelatina que puede mantener una forma específica y ser moldeado con una impresora 3D.
“Utilizamos la impresión 3D basada en presión a temperatura ambiente, lo cual es importante debido a sus aspectos sostenibles: no requiere calefacción que consuma mucha energía ni estructuras de soporte adicionales”, dijo Zboinska.
Tras la impresión, las piezas se dejaron secar a temperatura ambiente. Al evaporarse el agua, el gel se endureció, convirtiéndose en un sólido ligero y estable. Las versiones más resistentes alcanzaron una resistencia a la tracción promedio de 2,7 megapascales (391,6 psi), similar a la de un rollo de fruta (o lámina de fruta deshidratada), y se estiraron hasta un 25,2% antes de romperse. Si bien el material no es extremadamente resistente, conserva bien su forma, lo cual es fundamental para la fabricación de productos como pantallas y papel tapiz.
“Descubrimos que, desde el punto de vista estructural, la levadura contribuye de manera diferente según cómo se procese”, explicó Zboinska. “Esto nos permite ajustar las propiedades del material mediante cambios de formulación relativamente sencillos”.
Los investigadores descubrieron que, cuando las células de levadura permanecen intactas, actúan principalmente como un material de relleno, aportando volumen al material. Pero cuando la levadura se desactiva, libera componentes internos que ayudan a aglutinar la mezcla.
Al modificar la receta y el patrón de impresión, el equipo pudo alterar el color, la textura, la porosidad y la translucidez del material. En el estudio, los prototipos impresos medían o 20 por 50 centímetros y dejaban pasar entre el 5,6% y el 31,6% de la luz, según su diseño.
Un futuro más verde para los diseñadores de interiores
El sector de la construcción consume enormes cantidades de materia prima y energía, y los investigadores buscan alternativas de menor impacto. Zboinska y su equipo esperan que los materiales a base de levadura puedan reemplazar algunos productos de interior derivados de combustibles fósiles, como baldosas sintéticas, cortinas o paneles de plástico, en lugar de materiales estructurales como el acero y el hormigón.
“Los biomateriales se consideran generalmente más seguros para el medio ambiente al desecharse”, declaró Timothy Long, director del centro y profesor del Centro de Biodiseño para Materiales Macromoleculares Sostenibles y Fabricación de la Universidad Estatal de Arizona, quien no participó en este estudio, a Live Science por correo electrónico. Long advirtió que, incluso si los biomateriales como este producto a base de levadura están diseñados para minimizar los residuos, solo funcionan si existen protocolos que faciliten su correcta eliminación.
“Así que, aunque se trate de materiales de origen biológico, como comunidad debemos centrarnos en recolectar, reciclar y reutilizar estos materiales”, afirmó.
Sin embargo, Long cree que, incluso si no existen prácticas de reciclaje adecuadas para estos materiales especiales, aún pueden tener un impacto positivo en el medio ambiente.
“También hay evidencia de que si los biomateriales permanecen en un entorno biológico, es más probable que sus productos de descomposición sean más seguros para los humanos y para la Tierra” que los materiales no biodegradables, dijo.
Sin embargo, respecto al material a base de levadura, aún quedan muchas incógnitas. El equipo no ha probado cuánto dura el material, cómo reacciona a la humedad con el tiempo ni cómo se comporta térmica o acústicamente. Tampoco han investigado si la levadura desactivada podría provocar reacciones en personas con alergia a la levadura.
Antes de que el material pudiera utilizarse en edificios reales, los investigadores también tendrían que mejorar la precisión de la impresión, los métodos de ampliación y perfeccionar aún más la forma en que el material se dobla y se encoge al secarse, dijo Zboinska. Pero por ahora, este trabajo sugiere que el futuro del diseño de interiores podría comenzar con un recipiente de humilde levadura.
“La investigación apunta hacia nuevas formas de concebir el diseño circular y la fabricación sostenible en la arquitectura, donde los procesos de fabricación, el comportamiento de los materiales y las consideraciones ambientales se integran estrechamente desde el principio”, dijo Zboinska.
Fuente: Live Science.