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Este hormigón cósmico está hecho de polvo espacial y sangre de astronauta

Los creadores de este nuevo material creen que cada astronauta podría producir suficiente AstroCrete para ampliar el hábitat y dar cabida a un miembro más de la tripulación, duplicando el alojamiento extraterrestre disponible con cada misión sucesiva.

Científicos de la Universidad de Manchester descubrieron recientemente una forma de fabricar viviendas asequibles en el espacio exterior. En un estudio, publicado en la revista Materials Today Bio, confirmaron que una proteína de la sangre humana, combinada con un compuesto de la orina, el sudor o las lágrimas, podría pegar tierra simulada de la Luna o Marte para producir un material más fuerte que el hormigón ordinario, perfectamente adecuado para trabajos de construcción en entornos extraterrestres.

Para saber más sobre el llamado AstroCrete, Metro conversó con Aled Roberts, investigador de la Universidad de Manchester (Reino Unido), especializado en la interfaz de la biología sintética y la ingeniería de materiales.

P: Acaba de resolver uno de los principales retos de la era espacial. ¿Cómo se siente?

- Tiene razón en que la producción de un material de construcción similar al hormigón es uno de los principales retos relacionados con la colonización espacial, pero yo no diría que el desafío está totalmente resuelto todavía. Hay problemas asociados a nuestra técnica (como el posible efecto perjudicial para la salud y el bienestar de la tripulación, que sería la máxima prioridad de cualquier misión espacial) que hacen que sea poco probable que se emplee en la práctica a una escala significativa. Sin embargo, creo que nuestro trabajo es un paso importante hacia la solución del problema. Es de esperar que otros científicos se basen en nuestro trabajo y desarrollen nuevas tecnologías con menos inconvenientes, creo que son estas tecnologías las que realmente se aplicarán. El progreso científico es una serie general de pequeños pasos graduales realizados por muchas personas hacia un objetivo mayor y, como le dirá cualquier científico, es muy satisfactorio haber contribuido a un objetivo mayor y que tu trabajo sea apreciado por tus pares.

P: ¿Cómo se les ocurrió la idea de crear AstroCrete en primer lugar?

- Al principio intentábamos fabricar un pegamento a base de proteínas sintéticas de seda de araña. Con el fin de establecer una línea de base para determinar el rendimiento de nuestros pegamentos de proteínas de seda de araña sintética, probamos algunas otras proteínas que teníamos disponibles. Una de ellas era una proteína obtenida de la sangre de vaca (llamada albúmina de suero bovino) y nos sorprendió descubrir que era un pegamento realmente bueno, especialmente para pegar el vidrio. Dado que podía pegar el vidrio, dedujimos que también debía ser buena para pegar la arena y hacer un material similar al hormigón, ya que el vidrio está hecho de arena y son químicamente idénticos. El polvo de la Luna y de Marte también está compuesto en un 50% por dióxido de silicio (el nombre químico de la arena y el vidrio), así que pensamos que también debería pegarlas, y algunos experimentos lo confirmaron.

P: ¿Qué pasó después?

-Entonces pensamos: “no es factible llevar vacas al espacio, pero los humanos estarán allí en cualquier misión tripulada por definición, así que ¿podríamos utilizar la proteína equivalente de la sangre humana?”. - y los experimentos funcionaron. A continuación, investigamos el mecanismo que subyace a la pegajosidad de la proteína y llegamos a la conclusión de que se debe principalmente a un tipo de enlace conocido como “enlace de hidrógeno”. Se sabe que la urea -una sustancia que nuestro cuerpo produce como residuo y excreta a través del sudor, las lágrimas y la orina- afecta en gran medida a las interacciones de enlace de hidrógeno, por lo que pensamos que añadir urea sería una buena forma de probar nuestra hipótesis. Sorprendentemente, descubrimos que añadir urea podía aumentar la resistencia de los materiales hasta un 300% en algunos casos.

P: ¿Cómo se puede utilizar?

- No creo que el material fabricado con sangre humana pueda utilizarse a gran escala. Sin embargo, la técnica podría utilizarse para fabricar pequeños componentes en una colonia espacial temprana, ya que el envío de cosas desde la Tierra sería muy caro y llevaría muchos meses en el caso de Marte. La técnica también podría ser útil en caso de emergencia. La tripulación podría tener que fabricar rápidamente un material resistente para resolver una emergencia que pusiera en peligro la vida, por lo que saber que la sangre humana, la orina y el polvo espacial pueden utilizarse para crear un material similar al hormigón podría ser realmente útil.

Creo que los desarrollos posteriores de esta tecnología, como el uso de proteínas y biopolímeros de origen vegetal en lugar de sangre humana, tienen muchas posibilidades de aplicarse a gran escala, por ejemplo, para construir los edificios en los que vivirán los astronautas.

P: ¿Sólo sirve para Marte?

- Hemos demostrado que puede utilizarse en la Luna y en Marte, pero la tecnología también podría aplicarse en la Tierra. Ahora tengo una empresa emergente (Deakin Bio-hybrid Materials) en la que intentamos fabricar alternativas relativamente ecológicas al hormigón y los materiales cerámicos utilizando biopolímeros de origen vegetal y CO2 capturado.

P: ¿Qué futuro le espera a AstroCrete?

- Creo que este material es un importante peldaño científico hacia otros materiales más viables que se aplicarán realmente a la construcción fuera del planeta. Creo que estos futuros materiales y tecnologías también podrían aplicarse en la Tierra, como alternativas relativamente ecológicas al hormigón y otros materiales de construcción.

Esencialmente estamos pegando muchas partículas pequeñas (el polvo de la Luna y Marte es esencialmente arena muy fina) utilizando un pegamento a base de proteínas, donde la proteína se obtiene de la sangre humana

—  Aled Roberts, investigador de la Universidad de Manchester (Reino Unido)

2

millones de dólares es el coste de transportar un solo ladrillo a Marte.

500kg

de AstroCrete de alta resistencia podrían producirse en el transcurso de una misión de dos años en la superficie de Marte por una tripulación de seis astronautas.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Aled Roberts, investigador de la Universidad de Manchester (Reino Unido), lo explica:

PROS

“Una de las principales ventajas es que la técnica no utiliza grandes cantidades de electricidad. La mayoría de los otros métodos propuestos para fabricar materiales de construcción en la Luna y Marte implican mucha energía, ya sea para fundir el polvo y convertirlo en ladrillos vítreos, o para descomponer ciertos minerales para hacer alternativas de cemento. El elevado uso de energía es un problema porque significa que habrá que llevar más equipos de generación de energía (por ejemplo, paneles solares), lo que aumenta la masa de lanzamiento y encarece las misiones. Otra ventaja de nuestra técnica es que no requiere equipos pesados de minería o procesamiento para producir los materiales: todo lo que necesitamos son humanos, que ya estarán allí”.

CONS

“Una desventaja importante es el potencial efecto perjudicial para la salud de la tripulación. Estar en microgravedad (por ejemplo, en ingravidez) durante periodos prolongados es realmente malo para la salud, así que cualquier cosa que degrade aún más la salud de los astronautas será probablemente completamente inaceptable. Todavía no está claro si la débil gravedad de la Luna y Marte tendrá los mismos efectos sobre la salud que la microgravedad, y la única forma de averiguarlo es ir allí.

Otro inconveniente es que el ritmo de producción está limitado por el número de tripulantes. Mientras que otros métodos de construcción podrían ampliarse enviando más equipos, esta técnica sólo puede producir materiales proporcionales al número de tripulantes disponibles”.

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