Criada a primeira tinta com cor física, sem corantes ou pigmentos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/03/2023

Estas são borboletas de papel, pintadas com a tinta plasmônica - as borboletas reais serviram de inspiração para a criação da tinta sem pigmento.
[Imagem: Pablo Cencillo-Abad et al. - 10.1126/sciadv.adf7207]

Cor estrutural

As cores vivas e até iridescentes que vemos em algumas espécies de pássaros, besouros e borboletas surgem de um arranjo regular de nanoestruturas que refletem com mais intensidade alguns comprimentos de onda.

Como são geradas por um fenômeno físico, essas cores são chamadas de cores físicas, ou cores estruturais.

Isso é diferente das tintas, que são baseadas em pigmentos, ou corantes, que controlam a absorção de luz com base na propriedade eletrônica da molécula do pigmento. Assim, cada cor precisa de uma nova molécula.

Agora, pesquisadores finalmente conseguiram produzir uma tinta baseada em cores estruturais, criando uma alternativa ambientalmente amigável porque, em vez de moléculas sintetizadas artificialmente, todas as cores estruturais podem ser geradas usando apenas metais ou óxidos metálicos.

Tinta plasmônica

Pablo Cencillo e seus colegas da Universidade Central da Flórida conseguiram esse feito longamente sonhado criando as nanoestruturas produtoras de cor, liberando-as do seu substrato e então diluindo-as em um ligante comercial.

A nova tinta gera suas cores graças a quasipartículas chamadas plásmons de superfície, que são ondas de elétrons que surgem em superfícies metálicas quando elas são atingidas pela luz - por isso ela é chamada de tinta plasmônica.

O resultado são tintas sem corante, mas com um brilho e uma vivacidade comparáveis às tintas tradicionais, só que mais duráveis.

"A cor normal desbota porque o pigmento perde sua capacidade de absorver fótons. Aqui, não estamos limitados por esse fenômeno. Uma vez que pintamos algo com uma cor estrutural, ela deverá permanecer por séculos," disse o professor Debashis Chanda, coordenador da pesquisa.

As tintas são feitas com nanoestruturas feitas de partículas metálicas e de óxidos metálicos.
[Imagem: Pablo Cencillo-Abad et al. - 10.1126/sciadv.adf7207]

Leve e econômica

Além de ser mais durável, a tinta plasmônica reflete todo o espectro infravermelho, o que significa que ela absorve menos calor, deixando a superfície recoberta por ela - seja uma parede ou a lataria de um carro - vários graus centígrados mais fria do que ela se fosse coberta por uma tinta comercial padrão.

"A diferença de temperatura que a tinta plasmônica promete levaria a uma economia significativa de energia. Usar menos eletricidade para ar-condicionado também reduziria as emissões de dióxido de carbono," disse Chanda.

A tinta plasmônica também é extremamente leve porque ela permite obter uma coloração total com uma espessura de tinta de apenas 150 nanômetros. O professor Chanda calcula que é possível pintar um Boeing 747 usando apenas cerca de 1,3 kg de tinta plasmônica, quando hoje são necessários quase 500 kg de tinta convencional.

E o mundo artificial também deverá ganhar em beleza, aproximando-se mais das cores naturais.

"A variedade de cores e matizes no mundo natural é surpreendente - desde flores coloridas, pássaros e borboletas até criaturas subaquáticas, como peixes e cefalópodes," ilustra Chanda. "A cor estrutural serve como mecanismo primário de geração de cores em várias espécies extremamente vívidas, onde o arranjo geométrico de dois materiais tipicamente incolores produz todas as cores."

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