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Se puede imprimir imágenes a color con tinta transparente

Imagen para el artículo titulado Los científicos encontraron una forma de imprimir imágenes a todo color con tinta completamente transparente

Imagen: Yanlin Song

En lo que parece una forma completamente al revés de resolver algunos de los muchos problemas con las impresoras, los investigadores del Instituto de Química de la Academia China de Ciencias han ideado una forma de utilizar tintas transparentes para imprimir imágenes con un espectro completo de colores.

No es necesario ser un científico ambiental o incluso un ingeniero para comprender por qué las impresoras son problemáticas. Los procesos químicos necesarios para producir los pigmentos y tintas utilizados en los dispositivos no son exactamente respetuosos con el medio ambiente, y luego está el problema de tener que reemplazar continuamente varios cartuchos de tinta si imprimes mucho en color, incluso cuando los cartuchos no lo hacen en realidad parecen estar completamente vacíos. ¿A dónde va realmente toda esa tinta sobrante? ¿Se está desechando responsablemente? Hay muchas preguntas e inquietudes en torno a la industria de la impresión que han animado a los investigadores a encontrar formas alternativas de crear imágenes en color.

Un enfoque se inspira en el mundo natural, donde criaturas como las mariposas y los pavos reales producen colores brillantes al manipular cómo se refleja la luz a través de estructuras microscópicas, un fenómeno conocido como color estructural. En 2015, investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Missouri crearon una alternativa de impresora sin tinta que usaba un láser para perforar un material metálico con miles de pequeños orificios para crear una microestructura que producía el mismo efecto, lo que resultaba en una pequeña gama de colores visibles.

Sin embargo, en un artículo publicado recientemente, un equipo de la Academia de Ciencias de China detalla un nuevo enfoque de la tecnología de color estructural que suena mucho más prometedor para aplicaciones del mundo real, ya que puede reproducir un amplio espectro de colores y utiliza impresoras existentes. Una impresora de inyección de tinta, el tipo de impresora a color que la mayoría tiene en casa, crea imágenes a todo color al disparar gotitas microscópicas de tinta, en diferentes tamaños y colores, en una hoja de papel. Cuando se ve de cerca, los patrones de puntos de colores parecen completamente aleatorios, pero cuando se ve desde lejos, se puede ver una imagen a todo color.

Los investigadores modificaron una impresora de inyección de tinta para usar una sola tinta de polímero que parece transparente para el ojo humano. En lugar de papel, que absorberá fácilmente la mayoría de los líquidos, haciendo que se esparzan y sangren, usaron vidrio con una superficie hidrófoba, de modo que cuando las gotas de tinta a base de agua se depositaron, fueron repelidas, lo que hizo que formen una estructura que parecía una pequeña cúpula. Aprovechar las propiedades de tensión superficial de los líquidos y el efecto hidrofóbico del vidrio permitió a los investigadores modificar una impresora para que pudiera crear estos microdomos en diferentes tamaños y formas, cubriendo una superficie en lo que son esencialmente miles y miles de lentes diminutos.

Con las estructuras de microdomo impresas en un solo lado del vidrio, las imágenes son visibles solo desde ese lado; se vuelve completamente transparente cuando se ve desde el otro lado

Con las estructuras de microdomo impresas en un solo lado del vidrio, las imágenes son visibles solo desde ese lado; se vuelve completamente transparente cuando se ve desde el otro lado
Imagen: Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences

Dependiendo de su tamaño y forma, cada microdomo refleja una longitud de onda de luz diferente, lo que hace que el ojo humano perciba varios colores como resultado. Con miles agrupados, se puede crear una imagen más grande a todo color de la misma manera que los puntos de tinta de colores crean imágenes en papel (también como los píxeles de colores en una pantalla LCD). Sin embargo, el efecto solo funciona en una dirección, por lo que cuando la pieza de vidrio impresa se ve desde el otro lado, la tinta vuelve a ser transparente. Un día, rascacielos enteros podrían estar cubiertos de imágenes, ya sean diseños artísticos, vallas publicitarias enormes o protección para pájaros, sin obstruir la vista desde el interior.

Imágenes de Audrey Hepburn e Isaac Newton demuestran la alta fidelidad de este nuevo enfoque de la impresión

Imágenes de Audrey Hepburn e Isaac Newton demuestran la alta fidelidad de este nuevo enfoque de la impresión
Imagen: Yanlin Song

Mediante una cuidadosa manipulación de la forma y la estructura con patrones de los microdomos, los investigadores creen que pueden controlar completamente la saturación, la luminosidad y otros aspectos de los colores que se producen. Sin embargo, por el momento, se han centrado en recrear imágenes detalladas y reconocibles con paletas de colores limitadas para demostrar el potencial del nuevo enfoque.

Además de ser compatible con el hardware de impresión existente, incluidas las impresoras utilizadas en las imprentas comerciales más grandes, el nuevo método de color estructural también podría ayudar a reducir los costos de impresión, ya que se basa en una sola tinta. También promete una vida útil mucho más larga para las impresiones que cuando se utilizan tintes y pigmentos que se desvanecen naturalmente con el tiempo. Suponiendo que la luz siga obedeciendo las leyes de la física, y siempre que nada afecte a las estructuras del microdomo impresas, los colores visibles siempre se verán tan vibrantes y saturados como cuando se imprimieron por primera vez.

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