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Química

Una pintura inteligente

Investigadores usan la nanotecnología para crear un pigmento que cambia de color

Científicos del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (USP) desarrollaron un pigmento que posee la curiosa característica de cambiar de color después de ser expuesto a la luz de un láser. La investigación ocupó el primer lugar en el Premio Abrafati-Petrobras de Ciencia en Pinturas 2006, el más importante del sector, concedido por la Asociación Brasileña de los Fabricantes de Pinturas en sociedad con Petrobras Distribuidora. La sustancia, desarrollada con tecnología en escala nanométrica (1 nanómetro es igual a un milímetro dividido por un millón), es constituida por nanopartículas de oro depositadas sobre hidrotalcitas un polvo blanco formado por hidróxido de magnesio y aluminio, con estructura en forma de pequeñas laminas.

Las nanopartículas de oro, cuando son suspendidas en agua, forman soluciones enrojecidas. Esa coloración resulta de la interacción de la luz con los electrones de la superficie de las nanopartículas, que se mueven como ondas. Cuando las nanopartículas se aproximan, ocurre una especie de interferencia entre las ondas, dando origen a una coloración violeta. Eso permite que ellas sean usadas como sensores químicos y biológicos por la modificación de sus superficies, de forma que puedan señalizar la presencia de moléculas y anticuerpos por medio del cambio de color.

En el pigmento desarrollado, en condición ambiente las nanopartículas de oro se depositan sobre los bordes de las láminas e interactúan mutuamente, dando origen a una coloración violeta-azulada. Cuando el pigmento es calentado, la coloración cambia gradualmente para el rojo, indicando la formación de nanopartículas aisladas. El cambio de color también puede ser inducido por un láser, que caliente el pigmento de color azulado, provocando la fusión de las nanopartículas de oro. El trabajo, desarrollado por el grupo liderado por el profesor Henrique Eisi Toma, tuvo como punto de partida la disertación de maestría de Leonardo da Silva Bonifácio, que, después de la conclusión de la investigación, fue a trabajar en la Universidad de Toronto, en Canadá.

Todavía serán necesarias varias pruebas para medir la variación de respuesta del pigmento de acuerdo con el láser utilizado y el medio material en que él será empleado. Antes de pensar en la comercialización del producto, Toma explica que él podrá ser utilizado para varios fines tecnológicos y nada impide que sea aplicado en pinturas de paredes. Aunque lo más, probable es que la pintura hecha a partir del oro tenga un uso más restringido a obras de arte u otros objetos cuya pintura necesite durar por más tiempo. Es que el oro tiene naturaleza inorgánica, resiste a altas temperaturas  soporta hasta 900°C , no se desgasta ni pierde el brillo con facilidad. En comparación con los colorantes orgánicos y otros pigmentos hechos a partir de sulfatos de cadmio, que son substancias tóxicas y presentan riesgo cancerígeno, la invención ofrece la ventaja de no causar riesgos al organismo humano. Además de eso, la preparación del pigmento es hecha en agua,  sin solventes  químicos y, por tanto, basura residual que pueda agredir al ambiente.

A pesar de la contribución del descubrimiento para el sector de pinturas, la gran novedad, en la evaluación de Toma, todavía está por venir. Ese fue solamente el primer paso. Por medio de la nanotecnología, que permite el control molecular de las substancias, es posible la construcción de un pigmento inteligente con las más diversas utilidades, dice. Para continuar con la investigación, él ya piensa en la posibilidad de crear un pigmento capaz de absorber la luz del sol y convertirla en energía eléctrica o utilizarla para descomponer las moléculas de la suciedad.

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