Cientistas se inspiram em borboletas e criam tinta que economiza energia

O estudo que deu origem ao produto foi publicado na revista Science Advances e detalha o uso de um arranjo estrutural em nanoescala de materiais incolores (alumínio e óxido de alumínio) para substituir os pigmentos tradicionalmente utilizados na fabricação de tintas.

“A cor estrutural serve como mecanismo primário de geração de cores em várias espécies extremamente vívidas, onde o arranjo geométrico de dois materiais tipicamente incolores produz todas as cores. Por outro lado, com o pigmento feito pelo homem, novas moléculas são necessárias para cada cor presente”, explica Debashis Chanda, autor principal do artigo, ao jornal da UCF.

Os corantes de pigmento controlam a absorção de luz com base na propriedade eletrônica do seu material. Para atingir cada cor, portanto, é necessária uma nova molécula. Por outro lado, os corantes estruturais controlam a maneira como a luz é refletida, espalhada ou absorvida com base puramente no arranjo geométrico das suas nanoestruturas.

Uma vez que essas cores estruturais usam apenas metais e óxidos, elas são consideradas ecologicamente corretas e, combinadas com aglutinantes comerciais, formam tintas duradouras. Diferentemente dos pigmentos, que perdem sua capacidade de absorver fótons, o produto metálico pode permanecer por séculos nos objetos pintados.

Outra característica da tinta plasmônica é seu grande potencial de reflexão de luz infravermelha. Com isso, menos calor é absorvido, resultando em superfícies de 1 ºC a 3 ºC mais frias do que aquelas cobertas com tinta padrão.

“A diferença de temperatura que a pintura plasmônica promete levaria a uma economia significativa de energia. Usar menos eletricidade para resfriamento também reduziria as emissões de dióxido de carbono, diminuindo o aquecimento global”, destaca Chanda.

O produto ainda traz um bom rendimento devido a sua leveza. O estudo aponta que a coloração total pode ser alcançada com uma espessura de tinta de apenas 150 nanômetros. Apenas 1,3 kg da tinta plasmônica poderia cobrir um avião Boeing 747, que normalmente requer mais de 450 kg de tinta convencional, estima o pesquisador.

Chanda adianta que os próximos passos do projeto serão voltados para uma maior exploração dos aspectos de economia de energia da tinta. O objetivo é que seja verificada sua viabilidade comercial.

A tinta pigmentada convencional é feita em grandes instalações, capazes de produzir centenas de galões. Para competir com esses produtos, as tintas plasmônicas precisam passar por um processo de aumento de escala, mas que ainda não é viável.

“Precisamos trazer algo diferente para a mesa. Não toxicidade, efeito de resfriamento e peso ultraleve são algumas possibilidades que as tintas convencionais não conseguem oferecer", conclui o líder da pesquisa.