En naturaleza, los colores juegan un papel vital en comportamientos como la polinización, señalización para apareamiento y defensa contra depredadores. Los colores también son un factor importante en la investigación científica que puede proporcionar la base para aplicaciones novedosas de impresión y lucha contra la falsificación.

Es en esta aplicación que los investigadores del programa de polímeros de la Universidad de Akron (UA) están explorando. Los estudiantes de doctorado en ciencias de los polímeros Mario Echeverri y Anvay Patil, y el Dr. Ali Dhinojwala, DECIR AH. Profesor Morton de Ciencia de Polímeros, junto con investigadores de la Universidad Northwestern y la Universidad de Ghent en Bélgica, es autor de un artículo de investigación, "Impresión de una amplia gama de colores estructurales saturados mediante mezclas binarias, Con Aplicaciones en Antifalsificación, "publicado recientemente en la revista de la American Chemical Society Materiales e interfaces aplicados .

Explorando colores estructurales

Los colores estructurales son colores que se reflejan cuando las superficies microscópicas interfieren con la luz visible. En el pavo real por ejemplo, las plumas de la cola tienen pigmento marrón, o melanina, pero su estructura microscópica los hace reflejar los colores deslumbrantes que normalmente vemos en los pavos reales:azul, verde y turquesa.

Las tecnologías de impresión actuales emplean colores pigmentarios que se componen de pigmentos a base de metales u orgánicos tóxicos que son susceptibles de degradarse y decolorarse con el tiempo. Los científicos han utilizado una técnica versátil para modificar las superficies del sustrato que les permite imprimir colores en una variedad de superficies, incluidos metales, plástica, madera, papeles y tejidos.

En su estudio, los investigadores propusieron la impresión en color estructural utilizando simplemente mezclas binarias de partículas para producir una amplia gama de colores estructurales saturados. Esencialmente, mezclando partículas de diferentes tamaños como arena (sílice) y melanina (un imitador sintético) en diferentes cantidades, los investigadores pudieron producir colores vibrantes, que van del azul al rojo, que son similares a lo que la gente puede observar en las plumas de las aves.

Los investigadores han demostrado que la visibilidad de los colores se puede modificar cambiando el color de la superficie del fondo, una propiedad que es muy deseable para aplicaciones anti-falsificación.

Según los investigadores, la metodología revoluciona la tecnología de impresión actual al permitirles imprimir con brillo, colores duraderos y que no se decoloran, que fue solo una concepción en un momento dado. La simplicidad de este enfoque abre una vía para facilitar las operaciones de ampliación, como la impresión de inyección de tinta, y conocimientos sobre aplicaciones contra la falsificación, como se demuestra en el estudio.

Aplicaciones de investigación

La metodología de los investigadores es ventajosa sobre las tecnologías de impresión en color estructural propuestas actualmente. Por ejemplo, la metodología de plasma frío presentada en su estudio no se ha utilizado antes en el contexto de esta aplicación. Tiene varias ventajas:

• Elimina la necesidad de suspensiones de partículas altamente concentradas o aditivos químicos para evitar el efecto de anillo de café que es perjudicial para la calidad de impresión.
• Esta técnica puede alterar las superficies de una variedad de materiales como el papel, tela, rieles, inorgánicos, y polímeros, sin recurrir a tratamientos húmedos.
• Facilita el autoensamblaje de mezclas de partículas para generar colores estructurales.

La siguiente fase de esta investigación sería ampliar las operaciones probando el sistema con impresoras de inyección de tinta comerciales para permitir la generación de patrones y diseños complejos / intrincados. Por lo tanto, las industrias que estarían directamente interesadas en esta investigación propuesta incluyen la impresión de inyección de tinta, pintura, tinta, productos cosméticos, textiles y plásticos.