Blog

Aug 05, 2023

Los científicos crean un eco

Por Ava Norgrove Un equipo de investigadores en Florida puede haber

Por

ava norgrove

Un equipo de investigadores en Florida puede haber creado la pintura más genial del mundo, literalmente.

Debashis Chanda, investigador de nanociencias de la Universidad de Florida Central,y su equipo han creado una forma de imitar la capacidad de la naturaleza para reflejar la luz y crear colores hermosos y vivos sin absorber calor como lo hacen los pigmentos tradicionales.

La investigación de Chanda, publicada en la revista Science Advances, explica y explora el color estructural y cómo las personas podrían usarlo para vivir más frescos en un mundo que se calienta rápidamente.

Los colores estructurales no se crean a partir de la pigmentación tradicional, sino a partir de la disposición de materiales incoloros para reflejar la luz de ciertas maneras. Este proceso es cómo se forman los arcoíris después de la lluvia y cómo los atrapasoles desvían la luz para crear deslumbrantes exhibiciones de color.

Piensa en el color más hermoso que hayas visto: tu color favorito. Verde bosque vivo, rojo vino o quizás azul real. Cualquiera que sea el pigmento perfecto para ti, probablemente esté coloreando tus paredes, tus uñas, tal vez incluso tu auto o bicicleta.

Buscamos el color, y lo hemos hecho durante siglos. Pero algunos colores son más difíciles de recrear que otros. El verde de las plumas de los pavos reales, el azul de las alas de las mariposas son casi imposibles de recrear artificialmente. Eso es porque estosLos colores vivos que se encuentran en la naturaleza no se logran a través de pigmentos, todos están en la estructura.

¿Entonces que significa eso?

Piensa en cuando esas cerezas te mancharon la boca después de comerlas o cuando tus jeans se mancharon de verde por estar demasiado tiempo sobre la hierba mojada. Estos son pigmentos: materiales naturales molidos como flores, hierbas, frutas o incluso insectos que se pueden usar para dar color a algo. O manchas, en este caso.

Para crear estos colores, se utilizan materiales sintéticos como metales pesados ​​para crear pinturas vívidas.

"Usamos muchas moléculas orgánicas sintetizadas artificialmente, mucho metal", dijo Chanda a NPR. "Piense en sus azules profundos, necesita cobalto, un rojo profundo necesita cadmio. Son tóxicos. Estamos contaminando nuestra naturaleza y todo nuestro hábitat al usar este tipo de pintura. Entonces, una de las principales motivaciones para nosotros fue crear un color basado en material no tóxico".

Entonces, ¿por qué no podemos simplemente usar plumas de pavo real molidas para recrear sus vívidos verdes, azules y dorados? Es porque no tienen pigmento. Algunos de los colores más brillantes de la naturaleza no están pigmentados en absoluto, incluidas las plumas de pavo real.

Estos hermosos y brillantes colores se logran mediante la flexión y el reflejo de la luz. La forma en que la estructura de un ala, una pluma u otro material refleja la luz hacia el espectador. No absorbe ninguna luz, la devuelve en forma de un color visible, y aquí es donde las cosas se ponen interesantes.

La investigación de Chanda comenzó aquí, con su fascinación por los colores naturales y cómo se logran en la naturaleza.

Más allá de los hermosos conjuntos de colores que puede crear la estructura, Chanda también descubrió que, a diferencia de los pigmentos, la pintura estructural no absorbe la luz infrarroja.

La luz infrarroja es la razón por la que los autos negros se calientan en los días soleados y el asfalto está caliente al tacto en verano. La luz infrarroja se absorbe como energía térmica en estas superficies: cuanto más oscuro es el color, más puede absorber la superficie coloreada con él. Es por eso que se aconseja a las personas que usen colores más claros en climas más cálidos y por eso muchos edificios están pintados de blancos y beiges brillantes.

Chanda descubrió que la pintura de color estructural no absorbe calor. Refleja toda la luz infrarroja hacia afuera. Esto significa que en un clima que se calienta rápidamente, esta pintura podría ayudar a las comunidades a mantenerse frescas.

Chanda y su equipo probaron el impacto que tenía esta pintura en la temperatura de los edificios cubiertos con pintura estructural en comparación con las pinturas comerciales y descubrieron que la pintura estructural mantenía las superficies entre 20 y 30 grados más frías.

Esto, dijo Chanda, es una nueva herramienta masiva que podría usarse para combatir el aumento de las temperaturas causado por el calentamiento global y, al mismo tiempo, permitirnos tener un mundo brillante y colorido.

A diferencia de los autos blancos y negros, la capacidad de la pintura estructural para reflejar el calor no está determinada por la oscuridad del color. Las pinturas estructurales azules, negras o moradas reflejan tanto calor como los blancos brillantes o el beige. Esto abre la puerta a una arquitectura y un diseño más coloridos y frescos sin tener que preocuparse por el calor.

No es solo más limpio, dijo Chanda. La pintura estructural pesa mucho menos que la pintura pigmentada y no se desvanece con el tiempo como los pigmentos tradicionales.

"El valor de una pasa de pintura estructural es suficiente para cubrir la parte delantera y trasera de una puerta", dijo.

A diferencia de los pigmentos que se basan en capas de pigmento para lograr la profundidad del color, la pintura estructural solo requiere una capa delgada de partículas para cubrir completamente una superficie de color. Esto significa que la pintura estructural podría ser de gran ayuda para los ingenieros aeroespaciales que confían en el menor peso posible para lograr una mayor eficiencia de combustible.

Chanda usa un Boeing 747 como ejemplo en el estudio de su equipo. Para cubrir estos planos se necesitan aproximadamente 500 kilogramos de pintura. Chanda estima que usando pintura estructural, los fabricantes podrían cubrir el avión con solo 1,7 kilogramos.

Las posibilidades de pintura estructural son infinitas y Chanda espera que las latas de pintura estructural pronto estén disponibles en las ferreterías.

Una de las principales motivaciones de Chanda mientras trabajaba en este proyecto fue encontrar una forma más natural de vivir con la naturaleza.

"La naturaleza ya siguió este camino para crear esta armonía entre nuestro entorno que en realidad puede sobrevivir y sostenerse durante años", dijo. "Necesitamos color. Queremos ser coloridos, pero nuestro mecanismo de producción de color no está realmente respaldado por la naturaleza, no está inspirado en la naturaleza".

Chanda espera que esta pintura pueda ser el futuro de un ambiente más saludable y fresco.