¡Échame el aliento!

Texto: Fernando Gomollón Bel
Ilustraciones: Jordi Bayarri

Existe un escarabajo (Tmesisternus isabellae, lo llaman algunos) que tiene una curiosa propiedad: puede cambiar de color, de rojo a dorado, según la humedad del ambiente. [1]

El escarabajo cambia de color según la humedad del ambiente. (© Jordi Bayarri, 2014.)

Quizás os preguntéis cómo lo hace. Es relativamente sencillo: sus alas son como un milhojas. Un montón de capas que, dependiendo de la humedad del ambiente, pueden alojar dentro más o menos moléculas de agua adsorbidas. Esto hace que varíe su índice de refracción, es decir, la forma en que las alas desvían la luz.

Este coleóptero ha inspirado a unos científicos chinos para crear un nuevo tipo de material que, como el escarabajo, puede responder a ligeras variaciones químicas del ambiente cambiando de color. [2] Está basado en cristales fotónicos, fabricados con nanopartículas de sílica mesoporosas. [3]

Éstos combinan varias propiedades que las hacen interesantes. Por un lado, como las alas del escarabajo, también se ordenan en capas y pueden adsorber los vapores del ambiente de forma reversible, permitiendo los cambios de color. Por otro lado, pueden mezclarse fácilmente con etilenglicol y látex para utilizarse como tinta convencional para impresoras de inyección.

“La nueva tinta es alucinante” –dice Ling Bai, uno de los autores del trabajo. “Podemos elegir los colores de forma muy precisa y los dibujos impresos mantienen sus propiedades aunque se doblen o se utilicen muchas veces”. [4]

Cambios de color en los dibujos según la sustancia que satura el ambiente, nitrógeno (arriba) o etanol (abajo). 
© American Chemical Society

Actualmente están investigando los usos en nuevos elementos de seguridad de billetes, pantallas flexibles, microchips… Aunque de momento los materiales sólo responden a cambios más bien bruscos. Modulan el color si pasan de una atmósfera de nitrógeno a otra saturada en alcohol (etanol). Pero los investigadores también han conseguido imprimir patrones en papel y que cambien de color con tan sólo echarles el aliento. [4]

Entonces, ¿cambia de color por la humedad, como el escarabajo, o porque se pasaron un poco celebrando el descubrimiento? Quizás, gracias a estos cristales fotónicos, acaben reinventando el alcoholímetro.

Referencias

1. Liu, F.; Dong, B. Q.; Liu, X. H.; Zheng, Y. M.; Zi, J. Opt. Express 2009, 17 (18), 16183-91. DOI: 10.1364/OE.17.016183.
2. Bai, L. et al. ACS Nano 2014, 8 (11), 11094-11100. DOI: 10.1021/nn505659p.
3. Linares, N.; Carrillo, A. I.; Serrano, E.; García-Martínez, J. An. Quim. 2011, 107 (4), 318-326.
4. Urquhart, J. «Beetle behind breath test for bank notes». Chemistry World, 17 de noviembre de 2014.

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El Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea (ISQCH) es un instituto de investigación química mixto entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Zaragoza.

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