EEUU busca el cemento más duro del mundo y lo consigue inspirándose en las ostras: se seca más rápido y emite un 8% menos de CO2

En Estados Unidos, un equipo de científicos ha logrado desarrollar un cemento de alta resistencia que acorta los tiempos de fraguado y, al mismo tiempo, reduce un 8% las emisiones de CO2 a la atmósfera.

Aunque parezca extraño, la clave de este hallazgo se encuentra en la observación minuciosa de las ostras y su capacidad natural para fijarse entre sí en los arrecifes, y no en complejos aditivos químicos artificiales. A partir del análisis de las sustancias que emplean estos moluscos, la Universidad de Purdue ha liderado una investigación para replicar dicha estructura biomimética.

La meta principal del proyecto radica en la creación de sistemas constructivos con un rendimiento muy superior al de los componentes comerciales tradicionales. El estudio se publicó en la revista científica Chemistry of Materials.

El secreto de las ostras para lograr un cemento más duro en Estados Unidos

La fórmula descubierta por el equipo del profesor Jonathan Wilker destaca por combinar elementos inorgánicos con un pequeño porcentaje de materia orgánica, un patrón que imita fielmente el pegamento natural de los bivalvos.

Tras añadir un polímero específico de este desarrollo a una mezcla de hormigón comercial de venta libre, el material resultante multiplicó por diez su capacidad de adherencia y duplicó su resistencia a la compresión, además de endurecerse con una rapidez significativamente mayor.

El análisis detallado del compuesto biológico original reveló que la sustancia fijadora cuenta con aproximadamente un 85% de carbonato de calcio (tiza) y cerca de un 12% de compuestos orgánicos, entre los que destacan proteínas fosforiladas.

En el ámbito de la química, el término orgánico señala la presencia de hidrógeno y carbono, elementos base derivados habitualmente del petróleo en los adhesivos industriales comunes. La capacidad de las ostras para generar un puente de unión tan firme bajo el agua inspiró el diseño de estos nuevos polímeros modificados.

Pruebas de laboratorio y sostenibilidad ambiental

Para comprobar la eficacia del nuevo diseño sin alterar las condiciones reales, los investigadores utilizaron baldosas de piedra caliza, un material con idéntica composición a la de las conchas marinas.

Durante los ensayos de tracción, las piezas cerámicas terminaron rompiéndose antes de que cediera la propia unión del cemento. La evaluación de la resistencia a la compresión se realizó mediante bloques del tamaño de un terrón de azúcar, sometidos a presiones extremas hasta su límite de rotura.

La relevancia de esta innovación, que ya cuenta con una solicitud de patente en la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos, reside en el impacto ecológico del hormigón, el material artificial más producido del planeta. Aunque el hormigón convencional ofrece una alta resistencia a la compresión, suele manifestar fragilidad ante otro tipo de esfuerzos físicos.

La incorporación de esta tecnología inspirada en los mariscos no solo incrementa la durabilidad de las infraestructuras, sino que disminuye la huella de CO2 del aglomerante. El proyecto ha contado con la financiación de la Fundación Nacional de Ciencias y la gestión de la propiedad intelectual corre a cargo de Purdue Innovates.