Pintar todo un avi¨®n con un kilo de pintura: la revolucionaria tinta inspirada en las mariposas

Algunas mariposas impresionan por su gama de formas y tonos que var¨ªan con la luz. La magia ocurre gracias a que su variedad crom¨¢tica atiende a una forma poco com¨²n de producir el color. Mientras que los tonos brillantes y oscuros se dan por los pigmentos de sus c¨¦lulas, los fluorescentes o con efecto arco iris se constituyen por la estructura de sus alas. En realidad, no tienen un solo color, sino que cuando la luz choca con sus escamas milim¨¦tricas, se refleja en varias direcciones y...

Algunas mariposas impresionan por su gama de formas y tonos que var¨ªan con la luz. La magia ocurre gracias a que su variedad crom¨¢tica atiende a una forma poco com¨²n de producir el color. Mientras que los tonos brillantes y oscuros se dan por los pigmentos de sus c¨¦lulas, los fluorescentes o con efecto arco iris se constituyen por la estructura de sus alas. En realidad, no tienen un solo color, sino que cuando la luz choca con sus escamas milim¨¦tricas, se refleja en varias direcciones y se descompone en much¨ªsimos colores. Al ojo humano, el tono cambia seg¨²n la posici¨®n, as¨ª como pasa al mirar las burbujas de jab¨®n, el lado reproducible de un DVD o en las plumas del pavo real. Se trata del llamado color estructural, un elemento dif¨ªcil de reproducir fuera de la naturaleza, pero que puede ser una nueva forma de te?ir los objetos en el mundo. Entre sus ventajas, es mucho m¨¢s ligero, no absorbe tanto el calor y no se desti?e a lo largo de los a?os.

Inspirados en las alas de las mariposas, cient¨ªficos de la Universidad Central de Florida (Estados Unidos) han desarrollado lo que argumentan ser la tinta estructural m¨¢s leve del mundo y que se puede producir a gran escala. En el art¨ªculo publicado en Science Advances, explican que es tan ligera que podr¨ªa cubrir un avi¨®n Boeing 747 con tan solo 1,3?kilogramos de pintura, en lugar de los 500 kilogramos que t¨ªpicamente se utilizan en la actualidad.

Si son m¨¢s ligeros, los coches o aviones podr¨ªan consumir menos combustible o energ¨ªa. Otra ventaja, seg¨²n explica Pablo Manuel Cencillo Abad, autor principal del estudio, es que esta tinta absorbe menos calor en comparaci¨®n con las comunes, por lo que ayuda a mantener la superficie m¨¢s fr¨ªa. ¡°Es muy interesante ahora que se hace una transici¨®n hacia coches el¨¦ctricos. Ahorrar cuanto m¨¢s sea posible en refrigeraci¨®n¡±, dice a EL PA?S por videoconferencia. Adem¨¢s, como el color est¨¢ incorporado, no desti?e a lo largo del tiempo, por lo que no hace falta que se vuelva a pintar con el paso de los a?os.

Las tintas populares en su gran variedad, que se usan en las casas, m¨¢quinas, coches, aviones u objetos, est¨¢n compuestas a partir de pigmentos que absorben o reflecten determinados colores de luz. Es un fen¨®meno qu¨ªmico, que deriva de la reflexi¨®n de la luz sobre la superficie ¡ªincorporan selectivamente determinadas longitudes de onda y reflejan el resto¡ª. Esta nueva tinta funciona de manera completamente diferente. Est¨¢ constituida por dos materiales que no tienen pigmento: el aluminio y el ¨®xido de aluminio. As¨ª, el tono percibido a los ojos humanos depende de su formato y tama?o a una escala a nanom¨¦trica, un mill¨®n de veces m¨¢s peque?a que un mil¨ªmetro. ¡°Crecemos nanopart¨ªculas de aluminio y de ¨®xido de aluminio y dependiendo de sus tama?os, absorben ciertos componentes de luz u de otros. Simplemente, tenemos el controlar el tama?o de esas part¨ªculas y con una sola estructura podemos generar muchos colores¡±, explica el investigador espa?ol que forma parte del grupo de nano¨®ptica de la Universidad Central de Florida.

Desde el laboratorio, el investigador ense?a un peque?o tubo que lleva acetona color transparente y una fina camada de copos que contiene el pigmento estructural. Al moverlo r¨¢pidamente, todo el l¨ªquido adquiere el color. Con esta mezcla, se podr¨ªa hacer un aerosol o mezclarlo con alguna resina para luego traspasarlo a la superficie. Para reproducir la pintura de una mariposa, los cient¨ªficos usaron estos pigmentos. ¡°Mezclamos el polvo que tiene el color con aceite de hinojo. Hacemos una especie de pasta y con un pincel lo pintamos como si fuera una pintura al ¨®leo. El aceite se evapora y se queda el residuo s¨®lido. Es como funciona¡±, detalla el experto.

Cencillo Abad subraya que la t¨¦cnica por detr¨¢s de las nanoestructuras utiliza una maquinaria est¨¢ndar, ya presente en la industria de semiconductores, de electr¨®nica o aeroespacial, por lo que puede ser f¨¢cilmente replicada a larga escala. ¡°No es una idea de laboratorio o prueba de concepto, sino que es una tecnolog¨ªa que se puede aplicar¡±, a?ade.

La limitaci¨®n, tal y como subraya, es el coste de producci¨®n, pero que se ralentizar¨¢ al paso de que se alcance la larga escala. Mientras que no ser¨¢ la mejor opci¨®n para pintar la pared de una casa, s¨ª que valdr¨¢ la pena para aplicaciones donde se compensa el importe con las ventajas adicionales. Es el caso de los coches el¨¦ctricos, tambi¨¦n del transporte a¨¦reo o incluso espacial, que requiere soportar condiciones extremas. ¡°El aluminio se funde alrededor de los 600 grados de temperatura. Si empleas un color comercial, lo perder¨ªas enseguida¡±, dice.

Cencillo Abad subraya que el proyecto se encuentra en proceso de venta de patente y empresas de diferentes industrias se han mostrado interesadas, tales como la automoci¨®n, a¨¦rea, de aceros o cosm¨¦tica. Sin embargo, esta tecnolog¨ªa tambi¨¦n podr¨ªa aplicarse para llevar a cabo recubrimientos funcionales, que van m¨¢s all¨¢ de la pintura por est¨¦tica.

El investigador afirma que su equipo, liderado por el profesor Debashis Chanda, ha creado sensores de temperatura y de humedad. Es decir, un tipo de pintura cambia de color en respuesta a componentes qu¨ªmicos, que podr¨ªa ser empleado incluso para ayudar en tratamientos m¨¦dicos. ¡°Imaginemos un sensor que cambie el color con la respuesta a las concentraciones de glucosa, para una persona diab¨¦tica. En el caso de ni?os o pacientes que tienen dificultades para la comunicaci¨®n, ser¨ªa muy ¨²til desarrollar un pintalabios que cambia de color seg¨²n la concentraci¨®n de glucosa en saliva. As¨ª, el cuidador de esta persona podr¨ªa indicarle que hay que tomar la insulina o lo que requiera¡±, concluye.

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