Pesquisadores do Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências descobriram uma maneira de usar tintas transparentes para imprimir imagens com um espectro completo de cores. Mas, como isso é possível?

Sabe-se que os processos químicos necessários para produzir os pigmentos e tintas usados ​​nas impressoras não são exatamente ecológicos – e, sejamos sinceros: não hesitamos em trocar logo um cartucho que está falhando, mesmo que ainda contenha resquícios de tinta dentro dele. 

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E para onde vai toda a tinta que sobra? Os cartuchos são descartados de forma responsável? Existem muitas perguntas e preocupações em torno da indústria de impressão que encorajaram os pesquisadores a descobrirem maneiras alternativas de criar imagens coloridas.

Cientistas buscam inspiração na natureza

Com inspiração na natureza, onde criaturas como borboletas e pavões produzem cores cintilantes manipulando como a luz é refletida por meio de estruturas microscópicas, cientistas de vários lugares do mundo tentam encontrar uma solução.

Com as estruturas do microdomo impressas em apenas um lado do vidro, as imagens são visíveis somente desse lado e tornam-se completamente transparentes quando visas do outro lado. Imagem: Instituto de Química, Academia Chinesa de Ciências

Em 2015, por exemplo, pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Missouri criaram uma alternativa de impressora sem tinta que usava um laser para perfurar um material metálico com milhares de minúsculos orifícios para criar uma microestrutura que produzia o mesmo efeito, resultando em uma pequena gama de cores visíveis.

Já no estudo mais recente, publicado pelos chineses, no entanto, é detalhada uma nova abordagem para a tecnologia de cor estrutural que parece muito mais promissora para aplicações do mundo real, porque pode reproduzir um amplo espectro de cores e usa o hardware existente na impressora a jato de tinta (aquela que a maioria das pessoas tem em casa).

O jato de tinta cria imagens coloridas atirando gotículas microscópicas, em tamanhos e cores diferentes, em um pedaço de papel. Quando vistos de perto, os padrões de pontos coloridos parecem completamente aleatórios, mas quando vistos de longe, uma imagem colorida pode ser vista.

No processo, os pesquisadores modificaram uma impressora a jato de tinta para usar apenas uma única tinta de polímero que parece transparente ao olho humano. Em vez de papel, que irá absorver prontamente a maioria dos líquidos, fazendo com que eles se espalhem e borrem, eles usaram vidro com uma superfície hidrofóbica. 

Imagens de Audrey Hepburn e Isaac Newton demonstram a alta fidelidade dessa nova abordagem para impressão. Imagem : Yanlin Song

Dessa forma, quando as gotas de tinta à base de água foram depositadas, elas foram repelidas, fazendo com que formassem uma estrutura que parecia uma pequena cúpula. Alavancar as propriedades de tensão superficial dos líquidos e o efeito hidrofóbico do vidro permitiu aos pesquisadores modificar uma impressora para que pudesse criar esses microdomes em tamanhos e formatos variados, cobrindo uma superfície com milhares e milhares de lentes minúsculas.

Dependendo de seu tamanho e forma, cada microdomo reflete um comprimento de onda de luz diferente, fazendo com que o olho humano perceba várias cores como resultado. Com milhares agrupados, uma imagem colorida maior pode ser criada da mesma forma que os pontos de tinta coloridos criam imagens no papel (também como os pixels coloridos em uma tela LCD). 

Uso da tinta transparente pode ser mais econômico e gerar resultados mais duráveis

Segundo os pesquisadores, o efeito só funciona em uma direção, ou seja, quando o pedaço de vidro impresso é visto do outro lado, a tinta é novamente transparente. Assim, edifícios inteiros poderiam ser cobertos por imagens, sejam designs artísticos, enormes outdoors ou proteção para pássaros, sem obstruir a visão de dentro.

Por meio da manipulação cuidadosa da forma e da estrutura padronizada dos microdomos, os pesquisadores acreditam que podem controlar totalmente a saturação, a luminosidade e outros aspectos das cores que estão sendo produzidas. 

Por enquanto, no entanto, eles se concentraram em recriar imagens detalhadas e reconhecíveis com paletas de cores limitadas para demonstrar o potencial da nova abordagem.

Além de ser compatível com o hardware de impressão existente, incluindo as impressoras profissionais usadas em gráficas comerciais, o novo método de cor estrutural também pode potencialmente ajudar a reduzir os custos de impressão, uma vez que depende de apenas uma única tinta.

Ele também promete uma vida útil muito mais longa para as impressões do que com o uso de tintas e pigmentos que desbotam naturalmente com o tempo. Considerando que a luz continue obedecendo às leis da física e, desde que nada afete as estruturas do microdomo impresso, as cores visíveis sempre serão tão vibrantes e saturadas quanto pareciam na primeira impressão.

Fonte: Gizmodo

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