Crear colores con imanes

Según un artículo publicado esta semana en Technology Review, un nuevo nanomaterial desarrollado por investigadores de la Universidad de California, Riverside, podría conducir a nuevos tipos de pantallas. El nuevo material, que cambia de color a medida que los científicos varían la distancia entre un imán y dicho material, pudiendo adquirir cualquier color del arco iris, se podría utilizar en sensores o en pósteres reescribibles (encapsulado en microcápsulas) u otros dispositivos de visualización a color.

Los investigadores elaboraron el material con un método de alta temperatura para sintetizar nanopartículas cristalinas de magnetita, una forma de óxido de hierro.

Cada partícula se hizo de unos 10 nanómetros de diámetro, ya que, cuando son mayores, las partículas de magnetita se convierten en imanes permanentes y, por tanto, se agruparían y desprenderían de la disolución. Las nanopartículas de 10 nanómetros se agrupan para formar clústeres esféricos de tamaño uniforme, cada uno de unos 120 nanómetros de ancho; en las pruebas realizadas, estos clústeres se mantuvieron en suspensión en la disolución durante meses.

Recubriendo estos clústeres con un surfactante cargado eléctricamente, los investigadores lograron que los clústeres se repelieran entre sí. Cuando los investigadores utilizaron un imán para contrarrestar las fuerzas repulsivas, los clústeres se reorganizaron y se acercaron entre sí, cambiando el color de la luz que reflejan. Cuanto más fuerte era el campo magnético, más se aproximaban las partículas, cambiando el color desde el rojo de un extremo del espectro al azul del extremo opuesto, a medida que el imán se acercaba al material. Al alejar el imán, se permite que la carga electrostática obligue a las partículas alejarse otra vez, devolviendo el sistema a su situación de partida.

“Lo hermoso de este sistema es su sencillez”, señala Orlin Velev, profesor de ingeniería biomolecular y química en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. “Se puede utilizar en grandes superficies porque es muy barato y muy fácil de hacer”. El trabajo se ha publicado en la edición en línea de la revista Angewandte Chemie.

Otros científicos han desarrollado materiales que cambian de color, algunos de ellos controlados también con fuerzas magnéticas, mientras que otros utilizan fuerzas mecánicas o eléctricas. Sin embargo, los investigadores de Riverside, dirigidos por el profesor de química Yadong Yin, han logrado reunir más material magnético por bloque esférico que cualquiera de los anteriores. Según Sanford Asher, profesor de química y ciencias de los materiales de la Universidad de Pittsburgh que ha encapsulado partículas de magnetita en esferas poliméricas, afirma que el nuevo enfoque incrementa hasta cinco veces la cantidad de material magnético.

Como resultado, el nuevo material se puede modificar dentro de una gama de colores mucho más amplia que los anteriores.

Fuente: Technology Review