Tinta fotônica imita opalas e barateia custo de outdoor

Um material que pode se transformar em um arco-íris de cores venceu uma barreira importante para comercialização, segundo um grupo de químicos empreendedores. Os desenvolvedores da "tinta fotônica" (a P-Ink) dizem que o material pode ser usado em livros eletrônicos ou outdoors. Seu produto final, descrito no periódico Angewandte Chemie, é capaz de mostrar qualquer cor usando poucos volts de eletricidade.

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Tintas eletrônicas já são utilizadas em produtos comerciais como o leitor Kindle da Amazon. A maioria das tecnologias atuais usa um campo elétrico para manipular as gotas de óleo ou partículas de pigmento. A presença ou ausência de voltagem faz com que os pixels na imagem pareçam claros ou escuros, e a maioria das imagens se limita ao monocromático. A tinta fotônica, no entanto, pode mostrar qualquer cor sem usar pigmentos. Em vez disso, ela usa o mesmo efeito que gera as cores brilhantes da pedra semipreciosa opala.

Sucesso brilhante
A opala é feita de esferas de sílica, cada uma com apenas algumas centenas de nanômetros de diâmetro. Quando a luz atinge as esferas, interferência e difração eliminam algumas extensões de ondas, dando ao material uma cor aparente. Geoffrey Ozin, químico da Universidade de Toronto, Canadá, e Ian Manners, da Universidade de Bristol, Reino Unido, passaram anos recriando o efeito com o uso de materiais sintéticos, cujas propriedades ópticas podem ser reguladas pela eletricidade.

Os cientistas produzem os materiais colocando esferas de sílica de 180 nanômetros em um prato de vidro para formar um modelo. Então, eles acrescentam um polímero eletroativo contendo átomos de ferro, que forma um gel ao redor das esferas. Quando o material é incorporado à célula elétrica com um eletrólito líquido, uma voltagem faz com que os elétrons se movam entre os átomos de ferro e o eletrólito. Isso movimenta o líquido dentro do gel de polímero, fazendo com que ele inche ou se contraia, e alterando suas propriedades ópticas de modo que diferentes extensões de ondas de luz sejam refletidas.

A equipe posteriormente aprimorou o aparelho, dissolvendo o modelo de sílica em ácido fluorídrico. Isso cria pequenos poros no material, similares a favos de mel, que acomodam o eletrólito líquido, permitindo uma transferência de elétrons muito mais rápida. Isso fez com que a tinta fotônica se tornasse mais brilhante e responsiva, porém reduzindo o consumo de energia. A última versão pode abarcar o espectro visível inteiro e, usando menos de três volts, mudar de cor em segundos.

Fator Colorido
A tecnologia está agora sendo desenvolvida pela Opalux, uma empresa de Toronto liderada por Andre Arsenault, um dos ex-alunos de Ozin. A Opalux já chamou a atenção dos anunciantes, disse Ozin. Diferente dos caros outdoors eletrônicos coloridos que aparecem na Times Square ou no Piccadilly Circus, os anúncios feitos com a P-Ink seriam mais baratos e consumiriam menos energia. "Acreditamos que o custo seja nosso ponto forte," disse Ozin. O material poderia, em princípio, ser usado para criar salas ou até edifícios inteiros capazes de mudar de cor.

"É uma bela tecnologia," disse Johan Feenstra, chefe de tecnologia da Liquavista, uma firma de tintas eletrônicas de Eindhoven, Holanda. No entanto, Feenstra acrescenta, o próximo desafio será descobrir como produzir o material em grande escala. "É essencial obter um processo de fabricação que forneça cores bem definidas," ele diz. Como a cor depende da produção perfeita da microestrutura de gel, essa poderá ser uma "tarefa árdua", ele disse.

Ozin diz que a Opalux espera que o material possa ser fabricado com o uso de versões modificadas das técnicas existentes para produção de células solares flexíveis.

Tradução: Amy Traduções