Edifici viventi. Microrganismi incastonati nei muri. No, non stiamo parlando di luoghi infestati da microrganismi, quanto piuttosto fatti, strutturalmente, da batteri. O almeno in parte. L'idea innovativa arriva da un team di ricercatori oltreoceano che è riuscito a creare dei mattoni viventi, costituiti da batteri, mescolati a sabbia e a del materiale gelatinoso. Un mattone green, a ridotto impatto ambientale, e potenzialmente in grado di rigenerarsi, e un giorno magari di assorbire tossine dannose o addirittura di illuminarsi a comando, magari sfruttando il fenomeno della bioluminescenza. I dettagli sono raccontati sulle pagine della rivista Matter.

Sfruttare i microrganismi

Le promesse dei materiali viventi da costruzione (in inglese si parla di living building materials, LBM) puntano a sfruttare le proprietà dei microrganismi all'interno delle infrastrutture, come scrivono gli scienziati in apertura del paper. Nel caso in questione i microrganismi sfruttati dai ricercatori sono stati i cianobatteri fotosintetici, del genere Synechococcus, fatti cresce su uno scheletro di gelatina e sabbia e mescolati a un mezzo di coltura appropriato. Le colonie di cianobatteri sono state usate per indurire la matrice di gelatina e sabbia, grazie alla loro capacità di precipitare il carbonato di calcio (a partire dagli ingredienti mescolati nel mezzo di coltura) e al tempo stesso renderla viva. "Abbiamo usato i cianobatteri fotosintetici per biomineralizzare la matrice di base", ha spiegato infatti Wil Srubar della University of Colorado Boulder, a capo dello studio: "Abbiamo creato qualcosa che è davvero green e sembra una sorta di materiale Frankenstein". Il carbonato di calcio conferisce un'alta resistenza a questi mattoni, scrivono gli scienziati, paragonabile (riferendosi alla resistenza alla compressione) alle malte cementizie.

I mattoni viventi

Di fatto da questi mattoni sono da considerare vivi: in condizioni di umidità prossime al 50%, dopo circa un mese, erano vive dal 9 al 14% delle colonie batteriche, e modulando la loro attività metabolica era possibile ottenere fino a tre generazioni a partire da una generazione madre. Di contro, la vitalità di microrganismi inglobati in strutture cementizie con lo scopo di conferire proprietà auto-rigeneranti ai materiali finora era stata inferiore all'1%, precisano i ricercatori. Il fatto di essere costituiti da materiale vivente, capace di riprodursi, rende i mattoni in grado di autoripararsi, e quindi di rigenerarsi, purché venga dato in pasto ai batteri nuovi nutrienti (e matrice gelatinosa e sabbia). E a ogni generazione viene aggiunto nuovo carbonato di calcio a causa dell'attività dei microrganismi.

Limiti e possibilità dei mattoni viventi

Di fatto si tratta solo di un prototipo, come precisano gli stessi ricercatori, da ottimizzare. Per esempio i mattoni viventi rimangono sì vivi - e quindi possono mantenere le proprietà associate ai batteri - ma al momento possono farlo solo in condizioni di alta umidità. Ragion per cui gli scienziati sono al lavoro per mantenere vitali i batteri anche in condizioni più secche, quelle in cui invece i mattoni sono più resistenti. "Siamo di fronte a un materiale che pone le basi per metterne a punto di nuovi che possono essere ingegnerizzati per interagire e rispondere all'ambiente", ha spiegato Srubar. Magari anche su Marte, in condizioni estreme, ha aggiunto lo scienziato: "Questi materiali potrebbero funzionare specialmente bene perché usano la luce del sole per crescere e proliferare con pochi materiali necessari alla loro formazione".