Un grupo de ingenieros e investigadores dirigido por el químico Yadong Yin de la Universidad de California ha logrado fabricar un nuevo polímero que, en forma de microesferas, cambia de color instantáneamente gracias a la acción de los campos magnéticos externos.
La principal innovación es que, a diferencia de otros desarrollos similares, el cambio de color se produce en forma inmediata y sin cambios estructurales o en las propiedades intrínsecas del material trabajado. Las características de este desarrollo ofrecen un nuevo mecanismo para la inducción de cambio de color en los materiales, que permitirá la fabricación a gran escala de materiales fotónicos estables.
En la investigación participaron químicos e ingenieros de la Universidad de California y de la Universidad Nacional de Seúl (Corea del Sur), bajo la dirección de Yadong Yin. Los resultados de este trabajo se han publicado en el Journal of the American Chemical Society, al que la Universidad de California le ha dedicado un comunicado de prensa, además de haber sido publicado asimismo por Physorg.
Simple funcionamiento y amplia aplicación
Vale destacar que es posible ajustar el color del material, dentro de un rango determinado, solamente girando las microesferas. La nueva tecnología es perfecta para pantallas a gran escala, como por ejemplo las que se emplean en la señalización activa. Así lo confirman los especialistas en biofotónica y nanoingeniería que formaron parte del grupo de trabajo.
Los experimentos de laboratorio han incluido el trabajo con nanoestructuras de óxido de hierro magnético en cada microesfera de polímero, que son las que han permitido que los colores se enciendan o se apaguen simplemente cambiando la orientación de la microesfera, produciendo como se estableció anteriormente resultados estables en los cambios cromáticos.
Los colores obtenidos se logran mediante efectos de interferencia en vez de pigmentos, gracias a la actividad desarrollada en las microestructuras. Los efectos son similares a los que pueden observarse en la naturaleza, por ejemplo en el plumaje de muchas aves o en el color de las alas de ciertas especies de mariposas.
Los beneficios adicionales de este desarrollo se sustentan en su acción inmediata, en la inexistencia de contacto y en su fácil integración a dispositivos electrónicos ya existentes en el mercado. De esta manera, puede decirse que se trata de una solución tecnológicamente inteligente y eficaz.
Principales ventajas y forma de desarrollo
Al compararlo con otras soluciones anteriores, este desarrollo permite obtener una mayor solidez en los colores obtenidos y, sobretodo, posibilita actuar sobre el material sin modificar sus características básicas. Lógicamente, estas ventajas son muy importantes para la futura aplicación industrial y comercial de este polímero.
¿Cómo se desarrolla este nuevo material?. En primer término, los especialistas aplican un campo magnético externo a la organización de las partículas de óxido de hierro en diferentes estructuras ordenadas periódicamente. Debido a la acción de la radiación ultravioleta se desarrollan gotas de polímero, que al solidificarse se transforman en microesferas.
El equipo dirigido por Yin también integró a los reconocidos especialistas Ge Jianping, Le Le, Lu Zhenda y James Goebl de la Universidad de California y a Howon Lee, Junhoi Hyoki Kim y Sunghoon Kwon de la Universidad Nacional de Seúl, en Corea del Sur. El estudio se desarrolló durante cuatro meses y contó con el apoyo de la Universidad de California Riverside y del Fondo de Investigación del Petróleo administrado por la American Chemical Society.
Asimismo, la oficina de comercialización tecnológica de la Universidad de California Riverside (UCR) ha presentado recientemente una solicitud de patente sobre la tecnología mencionada, y en la actualidad está buscando socios interesados en el desarrollo comercial e industrial de esta innovación.