Calcareo

BIOMATERIA
EMERGENTE

Buscamos diseñar procesos de crecimiento, o auto- ensamblaje, mediante la precipitación de minerales de carbonato de calcio.
Nos interesa comprender los procesos de biomineralización en la naturaleza para poder replicar, con los mismos componentes, un material compuesto entre materia orgánica y cristales calcáreos ordenados.

0. Escala Macroscópica ≈ Ciclo del Carbono

1. Escala Macroscópica ≈ Calcáreo Biobasado

2. Escala Macroscópica ≈ Calcáreo Mineralizado

mineralización
bioinspirada

El carbonato de calcio es un mineral ampliamente utilizado en la naturaleza. La diversidad de estructuras moleculares que puede adquirir (polimorfos), sumado a la complejidad de interacciones que tiene con la materia orgánica, dan lugar a una versatilidad de estructuras que tienen funciones que van desde la estructura y protección, hasta su utilización como lente óptico.

 

La interacción del Carbonato de Calcio con la matriz orgánica da lugar a una enorme diversidad de microestructuras.

0. Escala Macroscópica ≈ Ciclo del Carbono

1. Escala Macroscópica ≈ Calcáreo Biobasado

2. Escala Macroscópica ≈ Calcáreo Mineralizado

Estas poseen organización jerárquica a diversas escalas, las que otorgan las cualidades mecánicas a los materiales.

Estas características lo hacen un mineral muy interesante de estudiar y entender las condiciones y variables que influyen en su morfosíntesis.

Para llevar a cabo la investigación, se realizó un estudio sobre los diferentes casos de mineralización de CaCO3 en la naturaleza, aplicado en proyectos de diseño y en papers de bioquímica.
estudio de
antecedentes
La investigación comprende el levantamiento del estado del arte respecto a los casos de mineralización de carbonato de calcio.

El objetivo es logar entender los patrones y principios que permitan la biomímesis del proceso y su traducción a fabricación en diseño.

 

Para ellos se estudiaron 3 grupos:

En el desarrollo del proyecto, experimentamos 2 líneas de investigación en procesos de baja complejidad.

LÍNEA1 — Precipitación ≈ Electrólosis

LÍNEA2 — Difusión ≈ (NH4)²CO3

Cristales de Carbonato de Calcio

Técnica: Electrophoretic Deposition Autores: Zhitomirsky et.al, 2009, Lin et. al, 2008

Reacciones electroquímicas que tienen lugar en un cátodo y ánodo dentro de una solución de agua de mar.

El depósito calcáreo se forma en el cátodo precipitando hidróxido de magnesio y carbonato de calcio.

LÍNEA2 — Difusión ≈ (NH4)2CO3

Técnica:
Electrophoretic Deposition

Autores:
Zhitomirsky et.al, 2009, Lin et. al, 2008

Reacciones electroquímicas que tienen lugar en un cátodo y ánodo dentro de una solución de agua de mar. El depósito calcáreo se forma en el cátodo precipitando hidróxido de magnesio y carbonato de calcio.

Técnica:
Difusión de [(NH4)2CO3]

Autores:
Mass et. al 2017

La aragonita sintética se genera a partir del método de difusión de carbonato de amonio. Esta reacción ocurre cuando este sublima y reacciona con el cloruro de calcio que está en estado líquido.

Puedes revisar el detalle de la investigación y los experimentos

Calcáreo surge de una búsqueda romántica, curiosa e inquieta por encontrar un vínculo creativo con el conocimiento emergente de la naturaleza