A través de las maravillas de la química las moléculas se pueden reorganizar para transformar completamente el color. Crédito:Erick Leite Bastos, CC BY-SA
¿Cuál es tu color favorito? Si respondiste azul, estás en buena compañía. El azul sobrepasa por un amplio margen a todas las demás preferencias de color en todo el mundo.
No importa cuánto disfrute la gente mirándolo, el azul es un color de la naturaleza difícil de aprovechar. Como químico que estudia la modificación de productos naturales para resolver problemas tecnológicos, Me di cuenta de la necesidad de una caja fuerte no tóxico, tinte azul rentable. Entonces mi Ph.D. estudiante, Barbara Freitas-Dörr, e ideé un método para convertir los pigmentos de la remolacha roja en un compuesto azul que se puede utilizar en una amplia gama de aplicaciones. Lo llamamos BeetBlue.
Fuentes naturales de azul
El azul está fuertemente asociado con la naturaleza, en gran parte porque se refleja en el cielo y en masas de agua. Pero comparado con otros colores, Los pigmentos azules no se encuentran comúnmente en los organismos vivos.
Las plumas de muchos pájaros son azules, no porque produzcan un pigmento, sino porque la estructura microscópica de sus plumas es capaz de filtrar la luz. Este fenómeno físico es muy interesante pero difícil de adoptar para aplicaciones comunes.
Las plantas rara vez producen tonos azules. Cuando lo hacen sus pigmentos rara vez permanecen estables después de la extracción. Lo mismo ocurre con los hongos azules como el gorro lechoso índigo y otras especies que desarrollan una mancha azul cuando se las molesta.
El hongo índigo Lactarius es uno de los raros ejemplos de azul de la Madre Naturaleza. Crédito:Alan Rockerfeller / Mushroom Observer, CC BY-SA
Convirtiendo el rojo en azul
Quizás se pregunte cómo se puede convertir algo rojo en azul. Un enfoque consiste en cambiar la forma en que sus moléculas absorben y reflejan la luz.
La luz blanca que sale de tu lámpara contiene un arco iris de colores, aunque no puedas verlos, sin el uso de un prisma, es decir. La superficie de su silla roja se ve roja porque, a nivel molecular, está absorbiendo todos los colores excepto el rojo, que se refleja y finalmente llega a tus ojos.
El color de su silla cambiaría de rojo a azul si modificara la estructura molecular de su tinte, haciendo que refleje la luz azul en lugar de la roja. El secreto está en la cantidad de átomos de carbono en el tinte y cómo están conectados entre sí.
Las remolachas producen compuestos químicos llamados betalaínas, que son pigmentos naturales y antioxidantes. La estructura química de las betalaínas se puede modificar para producir casi cualquier tono. Nos dimos cuenta de que si aumentamos el número de enlaces dobles simples alternos en las moléculas de betalaína, podríamos cambiar su color de naranja o magenta a azul.
Al cambiar la estructura de los compuestos moleculares, puedes alterar el color. Crédito:Erick Leite Bastos, CC BY-SA
Hacer un tinte azul con la intensidad y solidez a la luz adecuadas es difícil porque debe absorber la luz amarilla y naranja de manera eficiente. Resolver este problema requirió muchos ajustes moleculares.
Mi laboratorio ha estado trabajando con betalaínas durante más de 10 años para comprender su función en la naturaleza y sus características químicas únicas. por lo que solo se necesitó un experimento para producir BeetBlue. (Se necesitaron más de dos años para optimizar el proceso, aunque.)
Separamos las moléculas de betalaína usando agua alcalina con un pH de 11. Luego mezclamos el compuesto resultante, llamado ácido betalamico, con un compuesto químico comercial llamado 2, 4-dimetilpirrol en un recipiente abierto a temperatura ambiente. BeetBlue se forma casi instantáneamente.
Debido a que cambiamos el enlace químico carbono-nitrógeno característico de las betalaínas en un enlace carbono-carbono, BeetBlue es una nueva clase de tintes pseudo-naturales que llamamos cuasibetalaínas.
Colorea tu vida de azul
La síntesis química de BeetBlue es rápida y muy sencilla. De hecho, es tan simple que cualquiera puede hacerlo si todos los productos químicos están disponibles.
BeetBlue se disuelve fácilmente en agua y otros solventes, mantiene su color en soluciones ácidas y neutras, y puede proporcionar una alternativa a los costosos colorantes azules que a menudo contienen metales tóxicos, que limitan el alcance de sus aplicaciones.
Los embriones vivos de pez cebra y las células humanas cultivadas no se vieron afectados por BeetBlue. Aunque se necesitan más experimentos para asegurarse de que sea seguro para el consumo humano, tal vez puedas teñir tu cabello, personalice su ropa o coloree su comida en el futuro con un tinte hecho de remolacha.
Este trabajo muestra la importancia de la ciencia básica para el desarrollo de aplicaciones tecnológicas. No patentamos BeetBlue. Queremos que la gente lo use libremente y comprenda, interactuando con la naturaleza de una manera diferente y sostenible, el futuro puede ser brillante.
Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original. 
