Investigador de la UCF crea una pintura que ahorra energía inspirada en las mariposas
Un investigador de la Universidad Central de Florida (UCF) ha desarrollado una forma de producir pintura coloreada que es más natural, respetuosa con el medio ambiente y liviana. Esta pintura, inspirada en las mariposas, es una alternativa ecológica a los colorantes a base de pigmentos.
Debashis Chanda, profesor en el Centro de Tecnología de Nanociencia de la UCF, se ha inspirado en las mariposas para crear la primera alternativa ecológica, a gran escala y multicolor, a los colorantes a base de pigmentos, que puede contribuir a los esfuerzos de ahorro de energía de los edificios.
Basado en tales bioinspiraciones, el grupo de investigación de Chanda innovó una pintura plasmónica, que utiliza una disposición estructural a nanoescala de materiales incoloros (aluminio y óxido de aluminio) en lugar de pigmentos para crear colores.
Mientras que los colorantes de pigmentos controlan la absorción de luz en función de la propiedad electrónica del material de pigmento y, por lo tanto, cada color necesita una nueva molécula, los colorantes estructurales controlan la forma en que la luz se refleja, dispersa o absorbe basándose únicamente en la disposición geométrica de las nanoestructuras.
Dichos colores estructurales son amigables con el medio ambiente, ya que solo usan metales y óxidos, a diferencia de los colores actuales basados en pigmentos que usan moléculas sintetizadas artificialmente.
Los investigadores han combinado sus copos de colores estructurales con un aglutinante comercial para formar pinturas duraderas de todos los colores.
"El color normal se desvanece porque el pigmento pierde su capacidad de absorber fotones", dice Chanda. "Aquí, no estamos limitados por ese fenómeno. Una vez que pintamos algo con color estructural, debería permanecer durante siglos", añade.
Además, debido a que la pintura plasmónica refleja todo el espectro infrarrojo, la pintura absorbe menos calor, lo que hace que la superficie inferior se mantenga entre 25 y 30 grados Fahrenheit más fría que si estuviera cubierta con pintura comercial estándar.
"Más del 10% de la electricidad total en los EE.UU. se destina al uso de acondicionadores de aire. La diferencia de temperatura que promete la pintura plasmónica conduciría a un importante ahorro de energía. Usar menos electricidad para enfriar también reduciría las emisiones de dióxido de carbono", declara el investigador.
La pintura plasmónica también es extremadamente ligera. Esto se debe a la gran relación área-grosor de la pintura, con una coloración completa lograda con un grosor de pintura de solo 150 nanómetros, lo que la convierte en la pintura más liviana del mundo. La pintura es tan liviana que solo alrededor de 3 libras (1,36 kg) de pintura plasmónica podrían cubrir un Boeing 747, que normalmente requiere más de 1.000 libras (453,59 kg) de pintura convencional.
El desarrollo de la investigación se ha publicado en la revista Science Advances como un artículo destacado.
