Las capacidades de cambio de color de los camaleones llevan mucho tiempo desconcertando a los observadores interesados. El propio filósofo Aristóteles quedó durante mucho tiempo perplejo ante estas criaturas adaptables. Pero, mientras los humanos todavía no pueden camuflarse mucho más allá de un atuendo verde para igualar la hierba, los objetos inanimados son otra historia.
Un equipo del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT nos ha acercado a esta realidad camaleónica mediante un nuevo sistema que utiliza tinta reprogramable para que los objetos cambien de color al exponerse a fuentes de luz ultravioleta (UV) y visible.
Bautizado como “PhotoChromeleon”, el sistema utiliza una mezcla de tintes fotocromáticos que pueden pulverizarse o pintarse sobre la superficie de cualquier objeto para cambiar su color: un proceso totalmente reversible que puede repetirse infinitamente.
PhotoChromeleon puede utilizarse para personalizar cualquier cosa, desde una funda de teléfono hasta un coche, o unos zapatos que necesitan renovarse. El color se mantiene incluso en entornos naturales.
“Este tipo especial de tinte podría permitir una gran variedad de opciones de personalización que mejorarían la eficiencia de la fabricación y reducirían el desperdicio general”, afirma Yuhua Jin, posdoctorando del CSAIL y autor principal de un nuevo artículo sobre el proyecto. “Los usuarios podrían personalizar sus pertenencias y su aspecto a diario, sin necesidad de comprar varias veces el mismo objeto en distintos colores y estilos.”
PhotoChromeleon se basa en el sistema anterior del equipo, “ColorMod”, que utiliza una impresora 3D para fabricar objetos que pueden cambiar de color. Frustrado por algunas de las limitaciones de este proyecto, como la gama de colores reducida y los resultados de baja resolución, el equipo decidió estudiar posibles mejoras.
Con ColorMod, cada píxel de un objeto debía imprimirse, por lo que la resolución de cada pequeño cuadrado era algo granulosa. En cuanto a los colores, cada píxel del objeto solo podía tener dos estados: transparente y su propio color. Así, un tinte azul solo podía pasar de azul a transparente al activarse, y un tinte amarillo solo podía mostrar amarillo.
Pero con la tinta de PhotoChromeleon se puede crear desde un patrón de cebra hasta un amplio paisaje o unas llamas multicolores, con una gama de colores mucho mayor.
El equipo creó la tinta mezclando tintes fotocromáticos cian, magenta y amarillo (CMY) en una única solución pulverizable, lo que elimina la necesidad de imprimir píxel a píxel con gran esfuerzo. Al comprender cómo interactúa cada tinte con las distintas longitudes de onda, el equipo logró controlar cada canal de color activando y desactivando los tintes con las fuentes de luz correspondientes.
En concreto, utilizaron tres luces de distinta longitud de onda para eliminar cada color primario por separado. Por ejemplo, si se usa una luz azul, esta será absorbida en su mayor parte por el tinte amarillo, que se desactivará, y permanecerán el magenta y el cian, lo que da como resultado el azul. Si se usa una luz verde, el magenta la absorberá en su mayor parte y se desactivará, y entonces permanecerán tanto el amarillo como el cian, lo que da como resultado el verde.
Tras recubrir un objeto con la solución, el usuario simplemente lo coloca dentro de una caja con un proyector y una luz UV. La luz UV satura los colores pasando de transparente a la saturación completa, y el proyector desatura los colores según sea necesario. Una vez que la luz ha activado los colores, aparece el nuevo patrón. Pero si el diseño no satisface, basta con usar la luz UV para borrarlo y empezar de nuevo.
También desarrollaron una interfaz de usuario que procesa automáticamente los diseños y patrones que se aplicarán a los objetos deseados. El usuario puede cargar su plano, y el programa genera la asignación sobre el objeto antes de que la luz haga su magia.
El equipo probó el sistema con un modelo de coche, una funda de teléfono, un zapato y un pequeño camaleón (de juguete). Según la forma y la orientación del objeto, el proceso tardó entre 15 y 40 minutos, y todos los patrones tenían alta resolución y pudieron borrarse con éxito cuando se deseó.
“Al dar a los usuarios la autonomía para personalizar sus objetos, se podrían conservar innumerables recursos, y las oportunidades de cambiar creativamente sus posesiones favoritas son infinitas”, afirma la profesora del MIT Stefanie Mueller.
Aunque PhotoChromeleon amplía notablemente la gama de colores, no todos los colores estaban representados en los tintes fotocromáticos. Por ejemplo, no había una buena correspondencia para el magenta ni para el cian, por lo que el equipo tuvo que aproximarse al tinte más cercano. Planean ampliar esto colaborando con científicos de materiales para crear tintes mejorados.
“Creemos que la incorporación de tintas novedosas y multifotocromáticas en materiales tradicionales puede aportar valor a los productos de Ford al reducir el coste y el tiempo necesarios para fabricar piezas de automoción”, afirma Alper Kiziltas, especialista técnico en materiales sostenibles y emergentes de Ford Motor Co. (Ford trabaja con el MIT en la tecnología 3D ColorMod mediante una colaboración de alianza). “Esta tinta podría reducir el número de pasos necesarios para producir una pieza multicolor, o mejorar la durabilidad del color frente a la intemperie o la degradación por UV. Algún día, incluso podríamos personalizar nuestros vehículos por capricho.”
