Un Electroimán Puede Controlar el Color de un Líquido

Nanotecnólogos de la Universidad de California en Riverside han tenido éxito controlando el color de partículas muy pequeñas de óxido de hierro suspendidas en agua, aplicando simplemente un campo magnético externo a la solución. El descubrimiento ofrece la posibilidad de mejorar de manera notable la calidad y el tamaño de las pantallas electrónicas y facilitar la fabricación de productos como un papel electrónico que pueda borrarse y reescribirse, y una tinta que pueda cambiar de color al aplicarle un campo electromagnético.

En sus experimentos, los investigadores comprobaron que cambiando la intensidad del campo magnético aplicado, lograban cambiar el color de la solución de óxido de hierro de modo similar al ajuste del color de una imagen en una pantalla de televisor.

Cuando la intensidad del campo magnético cambia, altera la disposición de las partículas esféricas de óxido de hierro en la solución, modificando cómo la luz que cae sobre esta última pasa a través de las partículas o es desviada por ésta.

"La clave es diseñar la estructura de las nanopartículas de óxido de hierro a través de la síntesis química, para que estas nanopartículas se autoensamblen en cristales coloidales ordenados tridimensionalmente dentro de un campo magnético", explica Yadong Yin, profesor de química que dirigió la investigación.

Un coloide es una sustancia compuesta por pequeñas partículas distribuidas uniformemente dentro de otra sustancia. La leche, la pintura y la sangre son ejemplos de coloides.

Al reflejar la luz, estos cristales, también denominados cristales fotónicos, muestran brillantes colores. Ésta es la primera vez que se da a conocer en un estudio científico un cristal fotónico que es totalmente ajustable en la franja visible del espectro electromagnético, desde la luz violeta hasta la roja.

Un cristal fotónico controla el flujo de luz (los fotones) y funciona como un semiconductor para la luz. El espaciamiento entre las nanopartículas determina la longitud de onda de la luz que refleja un cristal fotónico.Los materiales fotónicos como los usados por Yin y su equipo podrían ser útiles en la fabricación de nuevos sistemas microelectromecánicos ópticos y pantallas de color reflectantes. También tienen aplicaciones en las telecomunicaciones (en fibras ópticas), sensores y láseres.La nueva tecnología puede usarse para hacer un display a color de bajo costo, formado por millones de pequeños píxeles, usando los cristales fotónicos.

El factor clave es que empleando un campo magnético, puede asignarse un color diferente para cada píxel. Una gran ventaja es que simplemente se necesita un solo material, como por ejemplo el óxido de hierro, para los cristales fotónicos de todos los píxeles. Es más, no se necesita generar luz en cada píxel. Se usaría la luz reflejada para crear las imágenes.