La arquitectura interna de los hongos podría revolucionar la ciencia de los materiales

Un equipo de investigadores de Binghamton University y la Universidad de California en Merced ha demostrado que la clave para diseñar materiales más resistentes y ligeros podría estar en la manera en que los hongos se organizan por dentro. Su estudio, publicado en Advanced Engineering Materials, revela que la orientación de los filamentos microscópicos conocidos como hifas influye drásticamente en la rigidez de estos organismos.

Los científicos compararon dos tipos de hongos comunes: el champiñón blanco, cuyas hifas están distribuidas al azar, y el maitake, que presenta una organización interna mucho más ordenada. Aunque ambos están hechos del mismo tipo de células, su resistencia mecánica varía radicalmente.

“Sin cambiar la composición química, simplemente al reorganizar la estructura interna, se puede duplicar la rigidez del material”, concluye el estudio.

Para aislar el comportamiento estructural, los investigadores deshidrataron los hongos y luego aplicaron pruebas de compresión desde distintos ángulos, observando con microscopía electrónica la disposición de las hifas. Los resultados fueron claros: la arquitectura interna supera en importancia al material en sí.

El equipo replicó estas estructuras usando simulaciones en 3D, basadas en tesselaciones de Voronoi, para predecir cómo se comportarían los materiales bajo distintas fuerzas. Cambiar la orientación de los filamentos de forma horizontal a vertical casi duplicó su rigidez, un avance que podría transformar la fabricación de productos estructurales sin necesidad de nuevas materias primas.

Este principio bioinspirado tiene implicaciones clave para industrias que buscan reducir peso sin sacrificar resistencia. Por ejemplo:

• En aviación, alas o componentes podrían construirse con arquitecturas internas optimizadas para soportar esfuerzos en direcciones específicas.

• En medicina, las prótesis o implantes podrían imitar la rigidez ósea natural sin depender de costosos materiales sintéticos.

• En la industria del empaque o el diseño de cuero de micelio, controlar la orientación de las hifas durante el cultivo permitiría fabricar productos más duraderos y sostenibles.

“Estamos comenzando a entender cómo estructuras tan simples pueden ofrecer soluciones complejas”, explica Mir Jalil Razavi, uno de los autores del estudio.

A pesar de que los ensayos se hicieron con hongos secos —lo que representa una limitación—, los resultados marcan un hito en el desarrollo de diseño inteligente a partir de organismos vivos. El estudio abre la posibilidad de diseñar materiales desde la arquitectura y no desde la química, reduciendo costos, residuos y huella ambiental.

Este avance no solo aporta a la innovación técnica. También nos recuerda que la naturaleza ya ha resuelto muchos de los problemas que enfrentamos como sociedad. El micelio, esa red invisible que conecta al mundo fúngico, podría contener las claves del futuro de la ingeniería.

“Quizás, al observar con atención un hongo, estemos espiando los planos de los materiales del futuro”, concluye Razavi.