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Jun 24, 2023

A tinta nanotecnológica fornece cores brilhantes que não desbotam

Uma tinta que obtém sua cor a partir de nanopartículas de alumínio em vez de pigmento também é incrivelmente leve e reflexiva Por Alex Wilkins · 8 de março de 2023 Ajustando a distância entre as nanopartículas

Uma tinta que obtém sua cor a partir de nanopartículas de alumínio, em vez de pigmento, também é incrivelmente leve e reflexiva

Por Alex Wilkins

8 de março de 2023

Ajustar a distância entre nanopartículas cria cores diferentes

Pablo Cencillo-Abad, Daniel Fran

Uma tinta nanotecnológica inspirada na asa de uma borboleta é tão leve que usá-la em um Boeing 747 poderia reduzir a massa do avião em meia tonelada.

A cor de uma tinta normalmente vem de pigmentos, que são moléculas que absorvem certos comprimentos de onda de luz e refletem o resto. Alguns destes pigmentos podem ser ambientalmente poluentes, difíceis de remover e podem desbotar com o tempo, especialmente sob calor extremo ou sob luz solar prolongada.

Agora, Debashis Chanda, da Universidade da Flórida Central, e seus colegas projetaram uma tinta sem pigmento que, em vez disso, usa flocos de nanopartículas de alumínio que prendem e ressoam certos comprimentos de onda de luz, assim como certos comprimentos de onda de som podem ressoar em uma taça de vinho. Os comprimentos de onda presos são semelhantes à absorção dos pigmentos, dando ao nanomaterial uma cor característica.

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Esse fenômeno é a ressonância estrutural, que também dá cor à asa de uma borboleta. “A cor não se baseia em nenhuma molécula que absorve luz, é simplesmente o arranjo estrutural de materiais incolores”, diz Chanda.

Para fazer a tinta, Chanda e sua equipe usaram um feixe de elétrons para depositar nanopartículas de alumínio em um espelho do mesmo material. A distância entre essas partículas, que é definida pela rapidez com que as partículas são depositadas, determina os comprimentos de onda da luz que elas “absorvem”, sendo os comprimentos de onda restantes a cor da tinta. Isso significa que Chanda e sua equipe podem escolher facilmente a cor da tinta.

A equipe então lascou essas folhas de nanopartículas e misturou os flocos com óleo de linhaça para fazer tinta. Uma camada de tinta só precisa ter 150 nanômetros de espessura, o que a torna incrivelmente leve. Um Boeing 747 coberto com isso exigiria apenas 1,3 kg de tinta, em vez dos 500 kg da tinta normal, diz Chanda.

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A tinta também é altamente reflexiva, por isso pode ser usada para manter carros ou casas frescas, e a falta de pigmento significa que não desbota.

Os efeitos ópticos destas nanoestruturas têm sido demonstrados em laboratório há décadas, diz John Pendry, do Imperial College London, mas fabricar tintas com elas é uma novidade. “A conquista que esses caras conseguiram foi pegar esses efeitos conhecidos e realizá-los em um processo industrial bastante padronizado”, diz ele.

Referência do diário:

Avanços da Ciência DOI: 10.1126/sciadv.adf7207

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