Pintar todo un avión con un kilo de pintura: la revolucionaria tinta inspirada en las mariposas

Algunas mariposas impresionan por su gama de formas y tonos que varían con la luz. La magia ocurre gracias a que su variedad cromática atiende a una forma poco común de producir el color. Mientras que los tonos brillantes y oscuros se dan por los pigmentos de sus células, los fluorescentes o con efecto arco iris se constituyen por la estructura de sus alas. En realidad, no tienen un solo color, sino que cuando la luz choca con sus escamas milimétricas, se refleja en varias direcciones y se descompone en muchísimos colores. Al ojo humano, el tono cambia según la posición, así 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 elemento difícil de reproducir fuera de la naturaleza, pero que puede ser una nueva forma de teñir los objetos en el mundo. Entre sus ventajas, es mucho más ligero, no absorbe tanto el calor y no se destiñe a lo largo de los años.

Inspirados en las alas de las mariposas, científicos de la Universidad Central de Florida (Estados Unidos) han desarrollado lo que argumentan ser la tinta estructural más leve del mundo y que se puede producir a gran escala. En el artículo publicado en Science Advances, explican que es tan ligera que podría cubrir un avión Boeing 747 con tan solo 1,3 kilogramos de pintura, en lugar de los 500 kilogramos que típicamente se utilizan en la actualidad.

Si son más ligeros, los coches o aviones podrían consumir menos combustible o energía. Otra ventaja, según explica Pablo Manuel Cencillo Abad, autor principal del estudio, es que esta tinta absorbe menos calor en comparación con las comunes, por lo que ayuda a mantener la superficie más fría. “Es muy interesante ahora que se hace una transición hacia coches eléctricos. Ahorrar cuanto más sea posible en refrigeración”, dice a EL PAÍS por videoconferencia. Además, como el color está incorporado, no destiñe a lo largo del tiempo, por lo que no hace falta que se vuelva a pintar con el paso de los años.

Las tintas populares en su gran variedad, que se usan en las casas, máquinas, coches, aviones u objetos, están compuestas a partir de pigmentos que absorben o reflecten determinados 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 funciona de manera completamente 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, un millón 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 investigador español que forma parte del grupo de nanoóptica de la Universidad Central de Florida.

Desde el laboratorio, el investigador enseña un pequeño tubo que lleva acetona color transparente y una fina camada de copos que contiene el pigmento estructural. Al moverlo rápidamente, todo el líquido adquiere el color. Con esta mezcla, se podría hacer un aerosol o mezclarlo con alguna resina para luego traspasarlo a la superficie. Para reproducir la pintura de una mariposa, los científicos usaron 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”, detalla el experto.

Cencillo Abad subraya que la técnica por detrás de las nanoestructuras utiliza una maquinaria estándar, ya presente en la industria de semiconductores, de electrónica o aeroespacial, por lo que puede ser fácilmente replicada a larga escala. “No es una idea de laboratorio o prueba de concepto, sino que es una tecnología que se puede aplicar”, añade.

La limitación, tal y como subraya, es el coste de producción, pero que se ralentizará al paso de que se alcance la larga escala. Mientras que no será la mejor opción para pintar la pared de una casa, sí que valdrá la pena para aplicaciones donde se compensa el importe con las ventajas adicionales. Es el caso de los coches eléctricos, también del transporte aéreo o incluso espacial, que requiere soportar condiciones extremas. “El aluminio se funde alrededor de los 600 grados de temperatura. Si empleas un color comercial, lo perderías enseguida”, dice.

Cencillo Abad subraya que el proyecto se encuentra en proceso de venta de patente y empresas de diferentes industrias se han mostrado interesadas, tales como la automoción, aérea, de aceros o cosmética. Sin embargo, esta tecnología también podría aplicarse para llevar a cabo recubrimientos funcionales, que van más allá de la pintura por estética.

El investigador afirma que su equipo, liderado por el profesor Debashis Chanda, ha creado sensores de temperatura y de humedad. Es decir, un tipo de pintura cambia de color en respuesta a componentes químicos, que podría ser empleado incluso para ayudar 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.

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