La pintura más blanca del mundo ahora es lo suficientemente delgada como para recubrir automóviles y naves espaciales

En 2019, científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts inventaron el negro más negro. Era un color tan increíblemente oscuro que absorbía el 99,9% de toda la luz visible, superando incluso al famoso Vantablack, un ébano fuerte que hizo que el mundo del arte se volviera loco.

En pocas palabras, si cubriera una cuchara con el tono insípido, sería como crear un agujero negro en forma de cuchara en el medio de su cocina. A largo plazo, este increíble color prometía beneficiar a tecnologías como telescopios, cámaras e incluso iPhones de próxima generación que requerían capacidades de bloqueo de luz.

Pero, ¿qué pasaría si tuviéramos exactamente lo contrario del negro más negro?

Bueno, el año pasado, otro equipo de científicos se dispuso a responder precisamente esa pregunta. Investigadores de la Universidad de Purdue creó el más blanco de blancoun color que reflejado un asombroso 98,1% de luz. De hecho, este tono efervescente fue tan único que el equipo se ganó un lugar en el Libro Guinness de los Récords Mundiales. Sin embargo, a diferencia de Vantablack, la promesa de la pintura hecha con este tono dependía de un pequeño ajuste: necesitaba ser más delgada.

No hay problema.

El mismo equipo detrás de la pintura más blanca del mundo acaba de reformatear su química para hacer que el medio sea significativamente menos espeso. Ahora, dicen, la pintura especial es adecuada para recubrir cosas como automóviles, aviones, trenes e incluso camisetas. A su vez, reflejaría una tonelada de luz solar de estos artículos, reduciendo así la necesidad de aire acondicionado.

«Esto no solo ahorra dinero, sino que reduce el uso de energía, lo que a su vez reduce las emisiones de gases de efecto invernadero», dijo en un comunicado Xiulin Ruan, profesora de ingeniería mecánica en Purdue y autora del estudio. «Y a diferencia de otros métodos de enfriamiento, esta pintura irradia todo el calor hacia el espacio profundo, lo que también enfría directamente nuestro planeta. Es bastante sorprendente que una pintura pueda hacer todo eso».

Puede consultar un esquema detallado de su nueva fórmula en un artículo publicado el lunes en la revista Cell Reports Physical Science.

«Me han contactado todos, desde fabricantes de naves espaciales hasta arquitectos y empresas que fabrican ropa y zapatos», dijo Ruan. «En su mayoría tenían dos preguntas: ¿dónde puedo comprarlo y pueden hacerlo más delgado?»

Para ser claros, aún no está disponible comercialmente. Pero Ruan dijo que el equipo actualmente está tratando de descubrir cómo hacerlo.

Colorear el mundo para protegerlo

En algún momento de nuestras vidas, absorbimos un poco de información científica sobre la moda. «No te vistas de negro cuando hace calor, vístete de blanco para reflejar el calor». Casi suena como una excusa a veces, creada para que los niños usen ropa limpia que resulta ser blanca en lugar de su vieja y sucia camisa de Batman por decimocuarta vez.

Pero es verdad.

Es más probable que el color negro absorba la luz y el calor adherido a esa luz, mientras que el blanco refleja ambos, y esa es exactamente la razón por la que funciona la innovación de pintura de Ruan.

Para crear su nueva iteración de la pintura más blanca del mundo, los investigadores generaron lo que se llama una sustancia nanoporosa, que incluía nitruro de boro hexagonal como pigmento, un químico que dicen que se usa principalmente en lubricantes. Solo una capa de 150 micras (0,15 milímetros) de espesor de este medio fue suficiente para lograr una reflectancia solar del 97,9 %.

«El nitruro de boro hexagonal tiene un alto índice de refracción, lo que conduce a una fuerte dispersión de la luz solar», Andrea Felicelli, Ph.D. de Purdue. estudiante de ingeniería mecánica y autor del estudio, dijo en un comunicado. “Las partículas de este material también tienen una morfología única, a las que llamamos nanoplaquetas”. En otras palabras, según los modelos del equipo, la forma hexagonal de la molécula fue clave. Este tipo de nanoplaquetas pareció ser más eficaz para recuperar la radiación solar que las nanopartículas esféricas, que normalmente se utilizan en otras pinturas refrescantes.

La fórmula novedosa de la pintura brillante contrasta con la anterior del equipo, que incluía sulfato de bario, un polvo cristalino blanco de bajo costo conocido por sus capacidades de reflexión de la luz. Esa versión requería una capa de 400 micras (0,4 milímetros) para lograr el resultado reflectante deseado. Bastante fuerte para pintar cosas cuando lo piensas.

«Eso está bien si estás pintando una estructura estacionaria robusta, como el techo de un edificio», dijo Ruan. «Pero en aplicaciones que tienen requisitos precisos de tamaño y peso, la pintura debe ser más delgada y liviana». Es decir, si queremos reducir el uso de aire acondicionado en los automóviles o tratar de mitigar la factura de energía de nuestro apartamento al ponernos un nuevo guardarropa hexagonal recubierto de nitruro de boro.

Para llevar las cosas un paso más allá en este sentido, el equipo también incorporó «vacíos de aire» en su lista de ingredientes de pintura porque eso hace que la sustancia pegajosa sea altamente porosa (en una escala muy, muy fina). Esta densidad más baja, dicen, además de la delgadez, hizo que la pintura también fuera un 80 % más liviana que la versión de sulfato de bario.

«Un avión sentado en la pista en un caluroso día de verano no tendrá que hacer funcionar su aire acondicionado con tanta fuerza para enfriar el interior, ahorrando grandes cantidades de energía», dijo George Chiu, profesor de ingeniería mecánica en Purdue y autor del estudio. , dijo en un comunicado. «Las naves espaciales también tienen que ser lo más ligeras posible, y esta pintura puede ser parte de eso».