Construir un refugio en Marte obligaría a llevar materiales desde la Tierra durante meses. Frente a ese problema, un grupo de investigadores propone usar una mezcla de roca marciana, gelatina y levadura para imprimir construcciones en 3D.
Una vez seca, la mezcla se endurece y alcanza una resistencia similar a la del hormigón de baja calidad. Sus autores sostienen además que podría desarmarse, recuperarse y usarse de nuevo para levantar otras estructuras.
El estudio, publicado en Chem Circularity, parte de una idea sencilla: aprovechar los materiales que habría en el planeta rojo, en vez de enviar desde la Tierra todo lo necesario para construir. El frío, la radiación y la presión muy baja de Marte dificultarían cualquier obra, pero esas mismas condiciones formarían parte del proceso propuesto.
El frío de Marte secaría la mezcla y la convertiría en un material poroso
La inspiración provino de las frutas liofilizadas, que se endurecen con el tiempo. “Mi inspiración surgió de las frutas liofilizadas que se endurecen con el tiempo”, explicó Jishen Qiu, ingeniero civil de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong y autor principal de la investigación.
“Las temperaturas y presiones extremadamente bajas de Marte crean condiciones similares a las de la liofilización. Así que me pregunté si podríamos aprovechar eso y crear algunos materiales”, agregó Qiu.
Para fabricar la mezcla apta para una impresora 3D, el equipo combinó arena con un material que actúa como pegamento, hecho de gelatina y una levadura modificada. Esta levadura está cubierta de proteínas que se adhieren con fuerza, como las que usan los mejillones para fijarse a las rocas. La gelatina mantiene unidas las partes de la mezcla y también permite que las células crezcan. La arena aporta volumen y sostiene la estructura.
Los investigadores probaron el compuesto en condiciones que imitan las de Marte. La mezcla sale por una boquilla y, debido al frío y a la baja presión, se liofiliza. En ese proceso, el agua se congela y pasa directamente de hielo a vapor. Así quedan pequeños huecos en el interior del material, que termina con una forma parecida a una espuma: pesa poco y tiene una estructura porosa.
Las pruebas alcanzaron una resistencia similar a la del hormigón de baja calidad
Hasta ahora, el equipo imprimió cúpulas del tamaño de un corcho de vino. Miden 45 milímetros de alto y 30 milímetros de ancho. Aunque son piezas pequeñas, las pruebas registraron una resistencia a la compresión de entre 10 y 12 megapascales, comparable con la del hormigón de baja calidad.
“Este material es lo suficientemente resistente como para construir un edificio de una o dos plantas en la Tierra, cuya gravedad es tres veces mayor que la de Marte”, afirmó Qiu. “Por lo tanto, probablemente se pueda construir fácilmente un edificio de varias plantas en Marte con este material”.
La propuesta es distinta de otros planes para construir fuera de la Tierra. Algunos plantean calentar y fundir roca marciana o polvo de la Luna para producir ladrillos y vigas. Esos métodos necesitan mucha energía. En cambio, el sistema basado en levadura buscaría evitar ese gasto de calor y permitiría una economía circular en Marte, es decir, el uso repetido de materiales para nuevas construcciones.
Si una estructura se desarmara, los colonos podrían recuperar la levadura y volver a cultivarla en biorreactores, equipos preparados para hacer crecer organismos. “Mientras quede una sola levadura viva, se pueden volver a cultivar”, dijo Qiu.
Por ahora, sin embargo, el material biológico solo se probó en la Tierra. El grupo aún desconoce si las levaduras resistirían las condiciones reales de Marte. El proyecto tampoco eliminaría por completo la necesidad de enviar suministros terrestres: todavía requeriría ingredientes llevados desde nuestro planeta y avances en la tecnología de cohetes.
Qiu estima que una obra de ingeniería de gran escala en Marte podría requerir cientos de toneladas de carga enviada desde la Tierra. “Siempre me pregunto: ¿Existe alguna ley física o mecanismo fundamental que nos impida hacer esto?”, señaló. “Por el momento, no veo ninguno. Confiamos en poder ampliarlo. Me sorprendería que los materiales para la ingeniería marciana del futuro no fueran tan diversos como los utilizados en la ingeniería terrestre, y la biología sin duda contribuirá”.
