Bioconstrução: Material de construção à base de fungos e bactérias vivas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/04/2025

Fabricação dos "ladrilhos vivos", formados por fungos e bactérias vivos.
[Imagem: Ethan Viles et al. - 10.1016/j.xcrp.2025.102517]

Casas vivas

Que tal trocar tijolos e cimento por fungos e bactérias? Além de mais ecologicamente correto, isso pode trazer uma vantagem imbatível: As próprias paredes poderão se consertar de eventuais defeitos, trincas e rachaduras.

Embora ainda não esteja pronto para ir para o canteiro de obras, Ethan Viles e colegas da Universidade do Estado de Montana, nos EUA, sintetizaram um material de construção vivo, capaz de crescer e se reparar.

As matérias-primas são bactérias Sporosarcina pasteurii e o micélio do fungo Neurospora crassa - micélio é a rede de filamentos ramificados que compõe a maioria dos fungos.

Materiais feitos de organismos que já foram vivos estão começando a chegar ao mercado, mas aqueles feitos com organismos vivos têm-se mostrado difíceis de aperfeiçoar, tanto por causa de seus curtos períodos de viabilidade quanto porque tendem a não ter as estruturas internas complexas necessárias para muitos projetos de construção.

Para enfrentar esse desafio, Viles se voltou para o micélio fúngico, que funciona como estrutura para materiais biomineralizados - o micélio já foi usado por outros pesquisadores como estrutura para materiais de embalagem e isolamento. E o fungo Neurospora crassa mostrou-se adequado para criar materiais com uma variedade de arquiteturas complexas.

"Aprendemos que os andaimes fúngicos são bastante úteis para controlar a arquitetura interna do material. Criamos geometrias internas que se assemelham ao osso cortical, mas, no futuro, podemos potencialmente construir outras geometrias também," disse a professora Chelsea Heveran.

Micrografias da estrutura do biomaterial.
[Imagem: Ethan Viles et al. - 10.1016/j.xcrp.2025.102517]

Conquistas e desafios a vencer

A inspiração para a criação dos materiais de construção vivos que possam substituir o cimento veio justamente dos ossos, nos quais o biomineral é formado sobre uma estrutura de colágeno e outras proteínas. No biomaterial engenheirado, o fungo e as bactérias metabolizam ureia para se alimentar e crescer e, conforme fazem isso, formam uma estrutura endurecida composta de carbonato de cálcio, o mesmo composto encontrado nas cascas de ovos e nas conchas marinhas.

Quando as bactérias vivem mais tempo no material, suas células podem ter mais tempo para desempenhar funções úteis, como autorreparação ou limpeza de contaminação. O autorreparo e a remediação ainda não foram testadas pela equipe, mas a vitalidade relativamente prolongada desses materiais vivos aponta para a possibilidade de se agregar essas funcionalidades.

Na verdade, materiais estruturais vivos, como a equipe propõe, ainda estão bem atrás de outros biomateriais, como aqueles feitos apenas dos micélios de fungos. Isto porque eles tipicamente são usáveis apenas por dias, no máximo algumas semanas - os diversos materiais preparados pela equipe viveram no máximo por um mês.

Assim, como próximo passo a equipe pretende otimizar ainda mais os biomateriais, estimulando as células bacterianas a viverem mais e descobrindo como fabricá-los de forma eficiente em uma escala maior.

"Materiais biomineralizados não têm resistência alta o suficiente para substituir o concreto em todas as aplicações, mas nós e outras equipes estamos trabalhando para melhorar suas propriedades, de modo que eles possam alcançar um largo uso," disse Heveran.

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