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Los corales como fuente de inspiración

TECNOLOGÍA NATURAL: formación de los arrecifes de coral.

Usando la misma fuente de inspiración, la forma en que la que se construyen los  arrecifes de coral, el Dr. Brent Constantz[1] desarrolló dos tecnologías: cemento nanocristalino para reparar fracturas en huesos y un proceso de fabricación de cemento a partir del gas de combustión y el agua de mar. Con respecto al primer producto, el profesor Constantz es uno de los pioneros en la creación de cementos para reparar fracturas en huesos que son inspirados en la naturaleza. El segundo producto es un método para producir un cemento sintético por medio de la interacción entre CO2 y el agua [2]. 

 

[1] Brent Constantz es un biólogo marino y geólogo de la Universidad de California. 

[2] Véase la entrevista con Brent Constantz http://earthsky.org/human-world/brent-constantz-builds-cement-like-coral-do

DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO

 

Los estudios del Dr. Constantz se enfocaron en entender cómo los esqueletos de los corales producen los arrecifes, y cómo se puede, de alguna manera, replicar este tipo de crecimiento mineral en los huesos humanos. En 1987, el Dr. Constantz crea la compañía Norian, la cual lleva el nombre de la etapa geológica en la que aparecieron por primera vez modernos corales formadores de arrecifes, hace aproximadamente 200 millones de años. Después de muchos años de investigación, Norian produce Norian SRS (sistema de reparación del esqueleto) un cemento de secado rápido que se introduce en el hueso fracturado quirúrgicamente por inyección. En el año 2002, Constantz y algunos miembros del antiguo equipo Norian, siguieron haciendo mejoras al producto inicial para que el cemento fuera más fácilmente inyectable (menos viscoso) pero sin comprometer el tiempo de fraguado y su resistencia. Nuevamente, la inspiración vino de la naturaleza, una característica geológica marina llamada el lodo anóxico, generaba un material mineral compuesto de calcio y fosfato que en combinación con la sílice podrían causar el efecto que se requería (McKeag 2013:20).

 

El equipo fue capaz de integrar esta química en la fórmula para el cemento, y esto sirvió de base para una nueva empresa, Skeletal Kinetics LLC, la cual desarrolla, fabrica y comercializa SKaffold, un hueso de fosfato de calcio diseñado para ser usado en regiones de hueso esponjoso (por ejemplo: en la muñeca, la cadera y la rodilla). También, una vez Norian fue vendida, el profesor Constanz regresó a la Universidad de Stanford. Junto con colegas de la Universidad, entre ellos el Dr. Tom Fogarty (inventor del catéter embolectómico) formaron una nueva empresa, denominada Corazon Technologies, Inc; la cual se creó para abordar el problema de la calcificación patológica en el sistema cardiovascular (ibídem). Corazon Technologies, Inc. desarrolló un proceso en el que se inyecta ácido suave en los vasos vasculares con el fin de disolver y expulsar la calcificación infractor.

 

La otra invención consiste en un proceso de fabricación de cemento a partir del gas de combustión y el agua de mar, de manera análoga al proceso por el que los arrecifes de coral se forman a partir de dióxido de carbono y los minerales en el agua del océano. Basado en esta idea, el profesor Constantz crea la empresa biotecnológica Calera en 2007. Un avance importante de esta invención es que en la producción de cemento se emite grandes cantidades de dióxido de carbono, en contraste, Calera en sus operaciones secuestra dióxido de carbono de los gases de combustión, por lo que sería un proceso inverso, es decir, produciendo materiales de construcción con emisiones de carbono negativas (ACEEE 2011:178).

CLASIFICACIÓN

 

Desde el punto de vista de la biomimética, existen análisis del campo de los cementos que muestran los desarrollos contemporáneos del tema en los que se relacionan la biomineralización, el desarrollo de materiales y procesos que representan y/o aplican la biomimética. Deshpande et al. (2013:83-85) plantean que el concepto de eco-cemento que usa la compañía Calera se basa en la imitación del proceso por el cual los organismo marinos hacen arrecifes y conchas utilizando iones de CO2 y calcio disueltos en el agua del mar para formar carbonatos a temperaturas y presiones normales; para desarrollar prácticas industriales de producir carbonato de calcio de las emisiones de carbono y el agua de mar para después ser puesto a altas temperaturas y ser procesado para formar silicato de calcio, que es un ingrediente principal en cemento Portland ordinario. Por su parte, McKeag (2013: 22) plantea varios aspectos que se involucran en la tecnología de Calera, aquí se destacan que en primer lugar el conocimiento del proceso de mineralización en la naturaleza jugó un papel determinante en el desarrollo del proceso de Calera, en especial del conocimiento que proviene del estudio exhaustivo de los corales. En segundo lugar, poder traducir los procesos naturales hacia las aplicaciones técnicas en la industria, en cuanto a la imitación de la química de la naturaleza.

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