Uma equipe de pesquisa do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan, na Coreia do Sul, desenvolveu com sucesso uma nova tecnologia de pigmentos de cor estrutural que imita as propriedades ópticas da opala por meio da síntese de micropartículas poliméricas. A pesquisa, publicada na revista Angewandte Chemie International Edition e liderada pelo Professor Kang Hee Ku, da Escola de Energia e Engenharia Química, utiliza copolímeros de bloco lineares para criar um material óptico com estrutura nanoporosa. (Acima) Diagrama esquemático da preparação de micropartículas porosas a partir de uma emulsão óleo-em-água de TDE usando um dispositivo microfluídico com foco em fluxo. (Esquerda) Copolímeros de bloco lineares anfifílicos se automontam em esferas de vidro fotônicas inversas com coloração total em luz visível. (Direita) Imagem em massa de cada partícula fotônica suspensa sob a luz solar.

O núcleo dessa tecnologia de pigmentos de cor estrutural reside no uso de copolímeros de bloco lineares anfifílicos para formar estruturas de vidro fotônicas inversas. O professor Kang Hee Ku afirmou: "Ao empregar uma estrutura de copolímero em bloco linear relativamente simples, desenvolvemos uma plataforma versátil que pode gerar cores estruturais vibrantes e independentes de ângulo." Essa abordagem inovadora utiliza um processo de molde de emulsão para induzir a penetração de água na interface, formando domínios aquosos em nanoescala, que por fim se solidificam em estruturas porosas com propriedades ópticas específicas.

Ao contrário das técnicas tradicionais de coloração que dependem de corantes químicos, essa tecnologia de pigmentos de cor estrutural alcança um espectro completo de expressão de cores por meio do controle preciso do tamanho dos poros e da espessura da casca. Ao ajustar o tipo de surfactante e o peso molecular do copolímero, os pesquisadores alcançaram com sucesso o controle preciso de uma ampla gama de cores. Esse pigmento de cor estrutural mantém a cor consistente em todos os ângulos de visão, uma propriedade que supera o desempenho óptico da opala natural.

Com base na pesquisa e no desenvolvimento dessa tecnologia de pigmentos de cor estrutural, a equipe de pesquisa preparou com sucesso uma tinta óptica adequada para impressão. A dispersão dessas partículas em um hidrogel permite a criação de padrões complexos usando técnicas de impressão padrão. Este desenvolvimento da tecnologia de pigmentos coloridos estruturais oferece novas soluções de materiais para tecnologia de exibição, rotulagem antifalsificação e revestimentos especiais.