Inventos increíbles para dar 'vida' a tu casa

Cada vez más corrientes de la arquitectura y el urbanismo toman como inspiración distintos mecanismos y procesos de la naturaleza para desarrollar tecnologías innovadoras. Por ello, tal vez el día de mañana las estructuras rígidas e inertes que componen nuestro paisaje urbano y doméstico tendrán más vida que nunca.

Tanto estudios de arquitectura como científicos de las más prestigiosas universidades están investigando sistemas con plantas, hongos y bacterias que podrían estar presentes en nuestro hogar en un futuro. Ya sea para proveer de energía nuestra casa, hacer que el color de sus muros cambie en función de estímulos exteriores o para iluminar nuestro jardín de noche, la biología y la tecnología están encontrando puntos comunes de lo más interesantes para la arquitectura sostenible del mañana.

Bacterias que ‘cultivan’ el color de las paredes

Cuando vemos los majestuosos colores metálicos de las plumas de un pavo real o de las alas de una mariposa puede que nos preguntemos a qué se deben esos llamativos tonos. Ese brillo o color iridiscente está producido por diminutas estructuras que dispersan la luz, generando un efecto reflector capaz de recrear esos colores vívidos en el plumaje o las membranas de algunos de animales.

Hasta ahora, replicar estos colores resultaba muy difícil para los científicos, pero investigadores de la Universidad de Cambridge y la empresa holandesa de biotecnología Hokemine BV han dado un primer paso estudiando los genes de algunos de los colores más vivos en la naturaleza, tal y como han explicado en un estudio publicado en la prestigiosa revista ‘PNAS’.

Estos investigadores han descubierto el código genético con el que poder replicar esos colores únicos y cultivarlos en una clase de bacterias llamadas flavobacterias. Este descubrimiento podría conducir a la producción en masa de pinturas biodegradables de todos los colores que existen naturaleza.

El equipo de investigadores ha creado colonias de esos microorganismos que en función su tamaño y posición reflejan unos colores u otros. Por ello, cambiando el tamaño y la dimensión de estas colonias ordenadas de bacterias se pueden crear unos colores u otros. Para lograrlo, estudiaron varios genes con funciones hasta ahora desconocidas y los correlacionaron con la capacidad de las colonias para autorganizarse y colorearse.

Esto permitiría en un futuro cosechar bacterias para la producción a gran escala de pinturas no tóxicas, lo que significaría un proceso mucho más sostenible de ‘cultivo’, en lugar de fabricación, de las pinturas de nuestras casas o coches.

"Vemos un potencial en el uso de colonias bacterianas como pigmentos fotónicos, que pueden optimizarse fácilmente para cambiar la coloración bajo estímulos externos o que pueden interactuar con otros tejidos vivos, adaptándose así a entornos variables", explica Silvia Vignolini,  la coautora del estudio. "En un futuro estas pinturas biodegradables estarán en nuestros coches y paredes, y simplemente cultivaremos en ellas el color y la apariencia exacta que queramos".

Lámparas y árboles bioluminiscentes

El gasto energético es sin duda uno de los que más preocupa en la economía doméstica y también en las ciudades. Para resolver el problema, hay quien plantea incluso reemplazar las farolas y bombillas por plantas bioluminiscentes que no necesitarán enchufes ni dependerán de combustibles fósiles.

Un equipo de ingenieros del prestigioso Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ya ha dado los primeros pasos para hacerlo: ha creado unas lámparas bioluminiscentes vivas a partir de berros.

Estas plantas fueron tratadas con una solución de nanoproteínas, incluída la luciferasa, una enzima que permite a las luciérnagas emitir su brillo bioluminiscente. Las hojas de los berros son capaces de emitir un tenue luz verde durante cuatro horas sin enchufes, gracias tan solo a la energía producida por su metabolismo. Optimizando el sistema, esperan que estas brillantes plantas hagan las veces de lámpara de escritorio iluminando un espacio de trabajo.

El equipo pretende además desarrollar su método para que el tratamiento bioluminiscente pueda ser simplemente pulverizado o pintado sobre las hojas de las plantas para transformar los árboles en fuentes de luz.

Otro de los entusiastas de la bioluminiscencia es el diseñador holandés Daan Roosegaarde, que está en vías de desarrollar un proyecto similar. Junto a la Universidad Estatal de Nueva York está estudiando cómo aplicar hongos bioluminiscentes a gran escala en árboles para que estos sustituyan al alumbrado público de farolas. El artista holandés propone unas ciudades verdes en las que la vegetación tenga la capacidad de generar su propia luz sin necesidad de electricidad, a través de esta capa de hongos genéticamente modificados.

Paneles solares biológicos 

Los procesos metabólicos llevados a cabo por las plantas y algunas bacterias, conocidas como bacterias verdes fotosintéticas, requieren de energía procedente de la luz solar, por lo que estas son capaces de captarla de una forma muy eficiente incluso cuando hay poca luz o en ambientes extremos. Por ello, gracias a su capacidad de captar la luz solar y generar energía, algunos seres vivos bien podrían ser competidores de los paneles solares.

El concepto de célula fotovoltaica cobra más sentido que nunca en estas células vivas que captan la energía solar, y que tal vez, en un futuro, podrían convertirse en una alternativa mucho más económica y limpia al silicio, componente principal de los actuales paneles solares. La Universidad de Binghamton desarrolló hace unos años uno de los primeros paneles solares biológicos funcionales. Un total de 60 células fotovoltaicas que aprovechaban la respiración celular y la fotosíntesis para generar electricidad.

En otro proyecto similar lleva años trabajando la Escuela de Ingeniería de Vanderbilt: un panel solar basado en las proteínas de la hoja de la espinaca. Ahora, acaban de mejorar el sistema añadiendo un tinte de moras naturales para aumentar el rendimiento de las células solares, si bien, lógicamente, el rendimiento de estas células biohíbridas está muy lejos aún de las de silicio.

Por ello, habrá que esperar para comprobar si los investigadores desarrollan cada vez mejores sistemas con esta novedosa tecnología. De un modo u otro, ya hay quien está trabajando para que en un futuro las casas sostenibles pasen por tejados hechos de espinacas y pintadas con células vivas.