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Jun 07, 2023

La pintura nanotecnológica proporciona colores brillantes que no se desvanecen

Una pintura que obtiene su color de nanopartículas de aluminio en lugar de pigmentos también es increíblemente ligera y reflectante Por Alex Wilkins 8 de marzo de 2023 Ajustando la distancia entre nanopartículas

Una pintura que obtiene su color de nanopartículas de aluminio en lugar de pigmentos también es increíblemente ligera y reflectante.

Por Alex Wilkins

8 de marzo de 2023

Ajustar la distancia entre nanopartículas crea diferentes colores

Pablo Cencillo-Abad, Daniel Fran

Una pintura nanotecnológica inspirada en el ala de una mariposa es tan liviana que usarla en un Boeing 747 podría reducir la masa del avión en media tonelada.

El color de una pintura normalmente proviene de los pigmentos, que son moléculas que absorben determinadas longitudes de onda de la luz y reflejan el resto. Algunos de estos pigmentos pueden ser contaminantes para el medio ambiente, difíciles de eliminar y pueden desvanecerse con el tiempo, especialmente en condiciones de calor extremo o bajo luz solar prolongada.

Ahora, Debashis Chanda de la Universidad de Florida Central y sus colegas han diseñado una pintura sin pigmentos que utiliza escamas de nanopartículas de aluminio que atrapan y hacen resuenar ciertas longitudes de onda de luz, del mismo modo que ciertas longitudes de onda de sonido pueden hacer resonar en una copa de vino. Las longitudes de onda atrapadas son similares a la absorción de los pigmentos, lo que confiere al nanomaterial un color característico.

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Este fenómeno es la resonancia estructural, que también da color al ala de una mariposa. "El color no se basa en ninguna molécula que absorba la luz, sino simplemente en la disposición estructural de materiales incoloros", afirma Chanda.

Para fabricar la pintura, Chanda y su equipo utilizaron un haz de electrones para depositar nanopartículas de aluminio en un espejo del mismo material. La distancia entre estas partículas, que viene determinada por la rapidez con la que se depositan, determina las longitudes de onda de luz que “absorben”, siendo las longitudes de onda sobrantes el color de la pintura. Esto significa que Chanda y su equipo pueden elegir fácilmente el color de la pintura.

Luego, el equipo desmenuzó estas láminas de nanopartículas y las mezcló con aceite de linaza para hacer pintura. Una capa de pintura sólo necesita tener un espesor de 150 nanómetros, lo que la hace increíblemente ligera. Un Boeing 747 cubierto con esto requeriría sólo 1,3 kilogramos de pintura en lugar de los 500 kilogramos de la pintura normal, dice Chanda.

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La pintura también es altamente reflectante, por lo que podría usarse para mantener frescos los automóviles o las casas, y la falta de pigmento significa que no se desvanecerá.

Los efectos ópticos de estas nanoestructuras se han demostrado en el laboratorio durante décadas, afirma John Pendry del Imperial College de Londres, pero fabricar pintura con ellas es algo nuevo. "El logro que han logrado estos chicos es tomar estos efectos conocidos y realizarlos en un proceso industrial bastante estándar", dice.

Referencia de la revista:

Avances científicos DOI: 10.1126/sciadv.adf7207

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