El hielo es uno de los materiales más abundantes en las regiones polares, pero también presenta una limitación importante: su fragilidad. Cuando recibe una presión elevada, las grietas pueden extenderse rápidamente y provocar su fractura. Sin embargo, un equipo de científicos logró desarrollar una versión reforzada capaz de soportar hasta diez veces más presión que el hielo convencional.
El nuevo material, denominado BioPykrete, fue creado por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén, en Israel, y combina hielo con nanocristales de celulosa y una proteína especialmente diseñada para mejorar su resistencia.
Según el estudio publicado en la revista científica Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, el compuesto también puede absorber hasta 70 veces más energía antes de romperse. Estas características lo convierten en una alternativa prometedora para desarrollar estructuras en ambientes de frío extremo.
¿Cómo funciona el nuevo superhielo desarrollado por científicos?
A diferencia del hielo tradicional, cuya estructura puede fracturarse repentinamente, el BioPykrete incorpora componentes microscópicos que dificultan la propagación de grietas.
Su ingrediente principal, además del agua congelada, son los nanocristales de celulosa, pequeñas estructuras derivadas de uno de los materiales más abundantes del mundo vegetal. Los científicos también desarrollaron una proteína híbrida denominada CBM3a-AFPIII, que combina una región capaz de adherirse al hielo con otra que se une a la celulosa.
Esta proteína funciona como un adhesivo molecular que conecta ambos materiales y favorece la formación de una red interna de refuerzo.
El resultado es una estructura tridimensional que distribuye mejor las fuerzas y dificulta que las pequeñas fracturas se conviertan en grietas mayores.
Un material que absorbe 70 veces más energía antes de romperse
Durante los experimentos, los investigadores sometieron diferentes muestras a pruebas de compresión para comparar su comportamiento con el del hielo convencional.
Los resultados mostraron que el BioPykrete alcanzaba una resistencia a la compresión diez veces superior y absorbía aproximadamente 70 veces más energía antes de fallar.
Pero el descubrimiento más interesante no fue únicamente su resistencia, sino su manera de deformarse. Mientras que el hielo común suele romperse de forma brusca, el nuevo material puede experimentar una deformación progresiva, disipando parte de la energía aplicada antes de perder su integridad.
Los investigadores comprobaron además que incorporar la proteína híbrida duplicaba tanto la resistencia como la energía absorbida respecto de una mezcla similar de hielo y celulosa sin esa proteína.
La curiosa conexión con un portaaviones de la Segunda Guerra Mundial
Aunque parece una innovación completamente nueva, el BioPykrete tiene un antecedente histórico.
Durante la Segunda Guerra Mundial, el Reino Unido investigó la posibilidad de construir enormes portaaviones utilizando hielo mezclado con pulpa de madera.
El proyecto, conocido como Habakkuk, pretendía aprovechar un material económico y resistente para desarrollar plataformas flotantes capaces de operar en el Atlántico. Aquella propuesta nunca llegó a concretarse, pero permitió demostrar que incorporar fibras vegetales podía mejorar considerablemente las propiedades mecánicas del hielo.
El nuevo BioPykrete recupera esa idea y la perfecciona mediante ingeniería molecular.
¿Podría el superhielo reemplazar al cemento en el futuro?
Los científicos consideran que el material podría utilizarse en infraestructuras temporales o construcciones especiales en regiones polares, donde transportar hormigón y acero resulta costoso. Su resistencia a la compresión se aproxima a la de ciertos hormigones convencionales, aunque eso no significa que pueda reemplazarlos directamente.
Además, al utilizar principalmente hielo y celulosa vegetal, podría ofrecer ventajas ambientales en aplicaciones específicas.
Sin embargo, el BioPykrete todavía se encuentra en fase experimental. Antes de utilizarse en construcciones reales, será necesario comprobar su durabilidad, comportamiento ante ciclos de congelación y descongelación, y resistencia a cargas prolongadas.
El descubrimiento demuestra que incluso un material tan cotidiano como el hielo puede adquirir propiedades extraordinarias cuando su estructura se modifica a escala molecular.
