La gran mayoría de los colores brillantes que vemos hoy provienen de pigmentos orgánicos. El problema con estas moléculas es que son muy frágiles, Se degradan rápidamente a la luz del sol. Y requiere revestimientos protectores muy costosos contra los rayos UV. La solución para garantizar la durabilidad del color siempre ha sido utilizar pigmentos inorgánicos o minerales, pero los pigmentos más vivos sólo se encuentran en metales tóxicos, como el cadmio o el mercurio, que a menudo están regulados o incluso prohibidos.

El mercado mundial de pigmentos inorgánicos seguros supera 28 mil millones de dólares por año. Según el informe nuevos científicos, Estamos de acuerdo en que cualquier laboratorio que pueda crear el rojo perfecto (un rojo brillante inorgánico, no tóxico y que no destiñe) será multimillonario. Apareció ahí mismo Mas Subramanianun químico de materiales, decidió ir en contra de las reglas de la física cuántica para encontrar este color.

AzulYInMn

Curiosamente, Subramanian, investigador de la Universidad Estatal de Oregón y ex científico de la multinacional química DuPont, nunca se ha interesado especialmente por el color. Mientras su esposa Rajeevi, pintora y amante del arte, pasaba horas en los museos admirando cuadros de Monet o Picasso, él prefería sentarse y leer. Se especializa en desarrollo. materiales electronicos y superconductores para ordenadores.

Pero en 2008 todo cambió inesperadamente. La deslumbrante muestra azul se extrajo cuando su equipo calentó una mezcla de metales en un horno a más de 1.000 grados Celsius en busca de nuevos ingredientes para el almacenamiento de datos. me acabo de enterar Azul de itrio y manganesollamado así por los elementos que lo componen: itrio, indio y manganeso.

Se trata del primer pigmento azul inorgánico descubierto en más de dos siglos. Su estructura cristalina única absorbe perfectamente la luz roja y verde y solo refleja azul puro Y sorprendentemente estable. El descubrimiento fue un gran éxito y fue rápidamente adoptado por los fabricantes de pintura e incluso se utilizó para crear pintura reflectante que enfría los edificios. Sin embargo, debido a su alto precio y rareza, su viabilidad no era alta, y ahí comenzó su proyecto.

rojo perfecto

Después de dominar el color azul y crear derivados del verde, amarillo y violeta modificando la estructura atómica del YInMn, los químicos encontraron un gran problema al intentar crear el rojo.

Desde la perspectiva de la física de partículas, el color de un material depende no sólo de los elementos que lo componen, sino también de cómo están dispuestos sus átomos. Por ejemplo, el cromo produce el verde de las esmeraldas y el rojo de los rubíes simplemente por su efecto electrónico. interactuar con la luz. Cuando la luz incide sobre el pigmento, la energía obliga a los electrones a saltar entre diferentes áreas.

El problema es que las reglas de la mecánica cuántica son extremadamente estrictas y a menudo Prohiben estos saltos Esto crea un color rojo brillante sin fugas de tonos marrones o amarillos.

Simular condiciones lunares

Para engañar a la física cuántica, el equipo de Subramanian está forzando asimetrías en los cristales. Su intento más radical hasta la fecha fue utilizar cromo en un estado de oxidación muy inusual, Cr2+. Este estado es muy inestable en la Tierra debido a la presencia de oxígeno, pero es común en la Tierra. roca lunar Presentado por las misiones Apolo.

Simulando las condiciones libres de oxígeno de la Luna en un horno de laboratorio, el equipo logró estabilizar el Cr2+ en una estructura asimétrica. Como resultado obtuvieron tono rojo magenta Muy prometedor, pero aún no es el rojo puro e inmutable que buscaban.

Como señala el experto de TU Darmstadt, Gerhard Pfaff, en el artículo original, el enfoque atómico de Subramanian es brillante, pero el color final aún debe pasar pruebas de humedad extrema y luz solar antes de poder producirse a escala industrial.