Professor cria tinta que ajuda a economizar energia

A primeira alternativa ecológica, em larga escala e multicolorida para corantes à base de pigmentos foi desenvolvida na Universidade da Flórida Central (UCF), em Orlando (EUA). É a tinta de cor física, também chamada de cor estrutural, gerada a partir de metais ou óxidos metálicos.

Criada pelo pesquisador e professor do Centro de Tecnologia de Nanociências da UCF, Debashis Chanda, a nova tinta substitui moléculas sintetizadas artificialmente e é inspirada em fenômenos físicos da natureza.

“A variedade de cores e matizes no mundo natural é surpreendente – de flores coloridas, pássaros e borboletas a criaturas subaquáticas como peixes e cefalópodes”, diz Chanda. “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”, completa.

Com base nessas bioinspirações, o grupo de pesquisa do professor criou a chamada “tinta plasmônica”, que utiliza um arranjo estrutural em nanoescala de materiais incolores – alumínio e óxido de alumínio – em vez de pigmentos para criar cores. Os corantes estruturais controlam a maneira como a luz é refletida, espalhada ou absorvida com base puramente no arranjo geométrico das nanoestruturas.

Mesmo sendo livre de moléculas sintetizadas artificialmente, é possível criar tintas duradouras de todas as cores usando um aglutinante comercial. “A cor normal desbota porque o pigmento perde sua capacidade de absorver fótons”, diz Chanda. “Aqui, não estamos limitados por esse fenômeno. Uma vez que pintamos algo com cor estrutural, deve permanecer por séculos.”

Tinta que economiza energia

A tinta plasmônica reflete todo o espectro infravermelho. Isso significa que menos calor é absorvido pela tinta e a superfície será mais fria do que se fosse coberta com tinta comercial padrão. “Mais de 10% da eletricidade total nos EUA vai para o uso do ar condicionado”, diz Chanda. “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”.

A tinta plasmônica também é extremamente leve, diz o pesquisador. Isso se deve à grande relação área/espessura da tinta, com coloração total alcançada com uma espessura de tinta de apenas 150 nanômetros, tornando-a a tinta mais leve do mundo. O professor exemplifica que apenas cerca de 1,3 kg de tinta plasmônica poderia cobrir um Boeing 747 – que normalmente requer mais de 453 kg de tinta convencional.

Chanda conta que seu interesse em cores estruturais vem da vibração das borboletas. “Quando criança, sempre quis construir uma borboleta. A cor atrai meu interesse”, diz.

Pesquisa futura

Ainda de acordo com o pesquisador, os próximos passos do projeto incluem uma maior exploração dos aspectos de economia de energia da tinta para melhorar sua viabilidade como tinta comercial.

“A tinta pigmentada convencional é feita em grandes instalações onde podem produzir centenas de galões de tinta”, diz ele. “Neste momento, a menos que passemos pelo processo de aumento de escala, ainda é caro produzir em um laboratório acadêmico.”

“Precisamos trazer algo diferente, como não toxicidade, efeito de resfriamento, peso ultraleve, que outras tintas convencionais não conseguem”, finaliza.

Mais detalhes sobre a solução você encontra, em inglês, na revista científica Science Advances.