Los investigadores han desarrollado un recubrimiento ultra-blanco comestible, súper delgado, no tóxico, liviano que podría usarse para hacer pinturas y recubrimientos más brillantes, para su uso en las industrias cosmética, alimentaria o farmacéutica.
El material, que es 20 veces más blanco que el papel, está hecho de celulosa no tóxica y logra una blancura tan brillante al imitar la estructura de las escamas ultrafinas de ciertos tipos de escarabajos. Los resultados se informan en la revista Materiales avanzados .
Los colores brillantes generalmente se producen usando pigmentos, que absorben ciertas longitudes de onda de luz y reflejan otras, que nuestros ojos perciben como color.
Sin embargo, para aparecer en blanco, todas las longitudes de onda de la luz deben reflejarse con la misma eficiencia. La mayoría de los productos blancos disponibles en el mercado, como cremas solares, cosméticos y pinturas incorporan partículas altamente refractivas generalmente dióxido de titanio o zincóxido para reflejar la luz de manera eficiente. Estos materiales, si bien se consideran seguros, no son totalmente sostenibles o biocompatibles.
En la naturaleza, el escarabajo Cyphochilus, que es nativo del sudeste asiático, produce su coloración ultra blanca no a través de pigmentos, sino al explotar la geometría de una densa red de quitina, una molécula que también se encuentra en las conchas de moluscos, los exoesqueletos de los insectos y las paredes celulares de los hongos. La quitina tiene una estructura que dispersa la luz de manera extremadamente eficiente, lo que resulta en recubrimientos ultra blancos que son muy delgados y livianos.
"El blanco es un tipo muy especial de color estructural", dijo el coautor del artículo, el Dr. Olimpia Onelli, del Departamento de Química de Cambridge. "Otros tipos de color estructural, por ejemplo, alas de mariposa u ópalos, tienen un patrón específico ensu estructura que da como resultado un color vibrante, pero para producir blanco, la estructura debe ser lo más aleatoria posible ".
El equipo de Cambridge, trabajando con investigadores de la Universidad de Aalto en Finlandia, imitó la estructura de la quitina usando celulosa, que no es tóxica, abundante, fuerte y biocompatible. Utilizando pequeñas hebras de celulosa o nanofibrillas de celulosa, pudieronpara lograr el mismo efecto ultra blanco en una membrana flexible.
Al usar una combinación de nanofibrillas de diámetros variables, los investigadores pudieron ajustar la opacidad y, por lo tanto, la blancura del material final. Las membranas hechas de las fibras más delgadas fueron más transparentes, mientras que la adición de fibras medianas y gruesas resultó enuna membrana más opaca. De esta manera, los investigadores pudieron ajustar la geometría de las nanofibrillas para que reflejaran la mayor cantidad de luz.
"Estos materiales a base de celulosa tienen una estructura que es casi como el espagueti, y así es como pueden dispersar la luz tan bien", dijo la autora principal, Dra. Silvia Vignolini, también del Departamento de Química de Cambridge. "Necesitamos obtener la mezcla".correcto: no queremos que sea demasiado uniforme, y no queremos que se derrumbe "
Al igual que las escamas de escarabajos, las membranas de celulosa son extremadamente delgadas: solo unas pocas millonésimas de metro de espesor, aunque los investigadores dicen que podrían producirse membranas aún más delgadas al optimizar aún más su proceso de fabricación. Las membranas dispersan la luz de 20 a 30 veces máseficientemente que el papel, y podría usarse para producir materiales blancos brillantes, sostenibles y biocompatibles brillantes, de próxima generación.
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Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Licencia Creative Commons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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