15 jul 2020

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Crean una celulosa fotónica que iguala la coloración de los insectos

EFE

Investigadores del Instituto de Ciencia de los Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC) han conseguido crear una celulosa fotónica iridiscente que mimetiza la coloración de los insectos, con aplicaciones ópticas.

El trabajo, que publica la revista 'Nature Photonics', describe, por primera vez, la técnica para dotar de color estructural un derivado de la celulosa mediante su nanoestructuración.

Según el director de la investigación, Agustín Mihi (ICMAB-CSIC), las aplicaciones de esta nueva tecnología incluyen desde el embalaje de productos hasta detectores, sensores o etiquetas biocompatibles, biodegradables y económicas para la industria alimentaria o médica.

Mihi ha explicado que los colores brillantes de algunas mariposas, escarabajos o pájaros no se deben a la presencia de pigmentos que absorben selectivamente la luz, sino a la denominada coloración estructural.

La coloración se produce en superficies que cuentan con una nanoestructuración con dimensiones similares a las de la longitud de onda de la luz incidente (típicamente por debajo de la micra).

Estas nanoestructuras ordenadas se conocen con el nombre de cristales fotónicos.

Según Mihi, hay un gran interés en dotar la celulosa, el polímero más abundante de la tierra, biocompatible y biodegradable, de estas estructuras, ya que le pueden conferir nuevas funcionalidades ópticas y electrónicas.

El estudio liderado por Mihi ha conseguido crear, por primera vez, cristales fotónicos y estructuras plasmónicas de un derivado de la celulosa mediante su nanoestructuración con la técnica de la litografía suave.

"Al nanoestructurar de forma periódica la lámina de celulosa, ésta deja de ser transparente y comienza a reflejar colores intensamente dependiendo del patrón con la que se la ha moldeado", ha detallado el investigador.

Con esta nueva técnica, de bajo coste y alternativa a la tradicional del autoensamblado, se consigue dotar este polímero de una nanoestructura creando grandes áreas coloreadas, de gran calidad y reproducibilidad en un tiempo muy corto.

El rango de colores que se puede obtener es muy amplio, y depende sólo de la morfología y el tamaño de las estructuras creadas.

Estos cristales fotónicos se pueden imprimir sobre diferentes sustratos para dotar de propiedades fotónicas las superficies que no lo son.

El estudio ha hecho impresiones sobre papel, lo que demuestra el potencial de esta tecnología como tinta fotónica, para aplicaciones en tintas de seguridad, embalaje o papel decorativo, o como sensores de bajo coste, entre otros, según Mihi.

Además, si se recubren estas estructuras con una fina capa de metal, adquieren propiedades plasmónicas, manteniendo su flexibilidad, y consiguiendo colores mucho más intensos y brillantes.