La representación de una mariposa pintada con tinta estructural.
La representación de una mariposa pintada con tinta estructural.P. C.

Algunas mariposas impresionan por su gama de formas y tonos que cambian con la luz. La magia ocurre merced a que su pluralidad cromática atiende a una forma poco común de generar el color. Mientras que los tonos refulgentes y oscuros se dan por los pigmentos de sus células, los fluorescentes o con efecto arco iris se forman por la estructura de sus alas. En realidad, no tienen un solo color, sino cuando la luz choca con sus escamas milimétricas, se refleja en múltiples direcciones y se descompone en muchos colores. Al ojo humano, el tono cambia conforme la situación, como pasa al mirar las burbujas de jabón, el lado reproducible de un DVD o en las plumas del pavo real. Se trata del llamado color estructural, un factor bastante difícil de reproducir fuera de la naturaleza, mas que puede ser una forma nueva de teñir los objetos en el planeta. Entre sus ventajas, es considerablemente más ligero, no absorbe tanto el calor y no se descolora durante los años.

Inspirados en las alas de las mariposas, científicos de la Universidad Central de Florida (Estados Unidos) han desarrollado lo que arguyen ser la tinta estructural más leve del planeta y que se puede generar a gran escala. En el artículo publicado en Science Advances, explican que es tan ligera que podría cubrir un aeroplano Boeing setecientos cuarenta y siete con solo uno con tres kilos de pintura, en vez de los quinientos kilos que típicamente se usan en nuestros días.

Si son más ligeros, los vehículos o aeroplanos podrían consumir menos comburente o energía. Otra ventaja, conforme explica Pablo Manuel Cencillo Abad, autor primordial del estudio, es que esta tinta absorbe menos calor en comparación con las comunes, por lo que ayuda a sostener la superficie más fría. “Es muy interesante ahora que se hace una transición hacia coches eléctricos. Ahorrar cuanto más sea posible en refrigeración”, afirma a Forbes Hispano por videoconferencia. Además, como el color está incorporado, no descolora a lo largo del tiempo, por lo que no es preciso que se vuelva a pintar con el paso del tiempo.

La pintura estructural y la representación de una mariposa.
La pintura estructural y la representación de una mariposa.P. C.

Las tintas populares en su gran pluralidad, que se emplean en las casas, máquinas, vehículos, aeroplanos u objetos, están compuestas desde pigmentos que absorben o reflecten ciertos colores de luz. Es un fenómeno químico, que deriva de la reflexión de la luz sobre la superficie —incorporan selectivamente determinadas longitudes de onda y reflejan el resto—. Esta nueva tinta marcha de forma absolutamente diferente. Está constituida por dos materiales que no tienen pigmento: el aluminio y el óxido de aluminio. Así, el tono percibido a los ojos humanos depende de su formato y tamaño a una escala a nanométrica, miles y miles de veces más pequeña que un milímetro. “Crecemos nanopartículas de aluminio y de óxido de aluminio y dependiendo de sus tamaños, absorben ciertos componentes de luz u de otros. Simplemente, tenemos el controlar el tamaño de esas partículas y con una sola estructura podemos generar muchos colores”, explica el estudioso de España que es parte del conjunto de nanoóptica de la Universidad Central de Florida.

Desde el laboratorio, el estudioso enseña un pequeño cilindro que lleva acetona color transparente y una fina camada de copos que contiene el pigmento estructural. Al moverlo de forma rápida, todo el líquido adquiere el color. Con esta mezcla, se podría hacer un spray o entremezclarlo con alguna resina para entonces traspasarlo a la superficie. Para reproducir la pintura de una mariposa, los científicos emplearon 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 óleo. El aceite se evapora y se queda el residuo sólido. Es como funciona”, especifica el especialista.

Los pigmentos estructurales mezclados en una base de acetona.
Los pigmentos estructurales mezclados en una base de acetona.P. C.

Cencillo Abad destaca que la técnica tras las nanoestructuras emplea una maquinaria estándar, ya presente en la industria de semiconductores, de electrónica o aeroespacial, por lo que puede ser de manera fácil replicada a larga escala. “No es una idea de laboratorio o prueba de concepto, sino que es una tecnología que se puede aplicar”, agrega.

La restricción, como destaca, es el costo de producción, mas que se ralentizará al paso de que se alcance la larga escala. Mientras que no va a ser la opción mejor para pintar la pared de una casa, sí que valdrá la pena para aplicaciones donde se compensa el importe con los beneficios auxiliares. Es el caso de los vehículos eléctricos, asimismo del transporte aéreo o aun espacial, que requiere aguantar condiciones extremas. “El aluminio se funde alrededor de los 600 grados de temperatura. Si empleas un color comercial, lo perderías enseguida”, afirma.

Cencillo Abad destaca que el proyecto se halla en proceso de venta de patente y empresas de diferentes industrias se han mostrado interesadas, como la automoción, aérea, de aceros o cosmética. Sin embargo, esta tecnología asimismo podría aplicarse para hacer revestimientos funcionales, que van alén de la pintura por estética.

El estudioso asevera que su equipo, dirigido por el maestro Debashis Chanda, ha creado sensores de temperatura y de humedad. Es decir, un género de pintura cambia de color en contestación a componentes químicos, que podría ser empleado aun para asistir en tratamientos médicos. “Imaginemos un sensor que cambie el color con la respuesta a las concentraciones de glucosa, para una persona diabética. En el caso de niños o pacientes que tienen dificultades para la comunicación, sería muy útil desarrollar un pintalabios que cambia de color según la concentración de glucosa en saliva. Así, el cuidador de esta persona podría indicarle que hay que tomar la insulina o lo que requiera”, concluye.

Adrian Cano

Santander (España), 1985. Después de obtener su licenciatura en Periodismo en la Universidad Complutense de Madrid, decidió enfocarse en el cine y se matriculó en un programa de posgrado en crítica cinematográfica. Sin, embargo, su pasión por las criptomonedas le llevó a dedicarse al mundo de las finanzas. Le encanta ver películas en su tiempo libre y es un gran admirador del cine clásico. En cuanto a sus gustos personales,  es un gran fanático del fútbol y es seguidor del Real Madrid. Además, ha sido voluntario en varias organizaciones benéficas que trabajan con niños.