Los materiales dicroicos existen desde hace mucho tiempo, al menos desde el siglo IV d.C. Estos materiales, sobre todo el vidrio dicroico, pueden reflejar, absorber y atravesar la luz de diferentes formas dependiendo de cómo se mire, dándoles transparencias y colores variables según la fuente de luz. Ahora, investigadores holandeses de la Universidad de Wageningen han desarrollado nuevos materiales dicroicos imprimibles en 3D .
El equipo de investigación desarrolló los materiales utilizando plásticos y nanopartículas de oro. Este proceso existe desde hace un tiempo, y se remonta a las vidrieras “ en la época medieval, cuyos ejemplos aún se pueden encontrar en muchas iglesias y catedrales de Europa ”, según los investigadores. Naturalmente, ahora están aplicando principios similares utilizando la impresión 3D.
Como resultado, el material de impresión dicroico muestra dos paletas de colores distintas según la fuente de luz y la perspectiva. Cuando la luz está encendida, parece ser de un marrón fangoso. Sin embargo, cuando la luz está del otro lado, podemos ver claramente a través de ella, lo que la convierte en un rosa púrpura transparente (más o menos). Los científicos aún están perfeccionando la tecnología, probando los efectos del uso de varios tipos de nanopartículas y materiales de impresión.
Aplicación de nanopartículas de oro
El material en sí es solo un PVA al que los investigadores agregaron nanopartículas. El resto es más un truco de la luz que crea la presencia de oro. Las nanopartículas de oro son de diferentes tamaños, pero no usaron mucho. Constituye solo el 0,07 por ciento del peso del material compuesto resultante.
Los investigadores crearon los AuNP dicroicos con un método Turkevich modificado, hirviendo una solución de ácido cloroáurico y haciéndola reaccionar con citrato utilizando una mezcla molar de citrato / oro, produciendo AuNP de alrededor de 10 nm. Redujeron los iones de oro a nanopartículas de oro, utilizando el citrato como agente reductor y taponador. Luego estudiaron la solución de nanopartículas con microscopía electrónica de transmisión (TEM).
“La síntesis presentada es fácil y rápida, ya que se necesitan pocos minutos para obtener la solución dicroica después de la adición del citrato. Durante la síntesis, la solución cambió de color varias veces: la solución amarilla de los iones de oro se volvió azul un minuto después de la adición de la solución de citrato. Dos minutos después, la solución mostró un color negro intenso, antes de volverse dicroica después de otros dos minutos de ebullición ”, afirmaron los investigadores.
La técnica podría funcionar con la mayoría de las impresoras 3D de escritorio comerciales y el filamento de impresora 3D . De hecho, utilizaron PVA debido a su ubicuidad como material dentro del mundo de la impresión 3D. Como descubrieron, la presencia de nanopartículas no alteró las propiedades del filamento de PVA. Los investigadores también recubrieron el material para crear dos versiones: una que es soluble en agua y otra que no lo es. Los materiales de impresión dicroicos proporcionan una estética prolija, además de proporcionar posibles vías para la creación de filtros.
Imagen destacada cortesía de la Universidad de Wageningen, recuperada a través de New Atlas.
