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Nuevas tintas para impresión digital por medio de nanotecnología

NAARRAINFORMACIÓN.ES

Investigadores del Instituto de Materiales Avanzados (InaMat) de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) y del Centro Tecnológico Lurederra, con sede en la localidad navarra de Los Arcos, han ideado nuevas tintas para impresión digital multicolor

Las nuevas tintas combinan, gracias a la nanotecnología, lo mejor de los colorantes orgánicos (su facilidad de manejo) y de los pigmentos inorgánicos (su estabilidad química y térmica). Este proyecto, denominado Inkoptimum, obtuvo el accésit en la categoría de Automoción y Mecatrónica en el Primer Concurso Científico SciencEkaitza, convocado por la Corporación Tecnológica ADITech. Entre las ventajas de dichas tintas, destacan que pueden aplicarse sobre materiales no porosos, tales como vidrio o cerámica, y, debido al tamaño nanométrico de las partículas que las componen, los equipos de impresión necesitan un menor mantenimiento.

El certamen SciencEkaitza se convocó para premiar las ideas más disruptivas y transformadoras, planteadas desde la creatividad científica y/o tecnológica y con un alto potencial de impacto innovador para el desarrollo socioeconómico de Navarra. Dichas ideas debían estar presentadas por equipos formados, como mínimo, por un par de miembros pertenecientes a dos agentes distintos del SINAI (Sistema Navarro de I+D+i) que desarrollaran su actividad investigadora en la Comunidad Foral.

Detrás del proyecto Inkoptimum, están, por parte de la UPNA, Luis Gandía Pascual y Fernando Bimbela Serrano, investigadores del Grupo de Reactores Químicos y Procesos para la Valorización de Recursos Renovables, adscrito al Departamento de Ciencias y al Instituto InaMat, y, por parte de Lurederra, Cristina Salazar Castro, investigadora del Departamento de I+D y gestión de proyectos del área de nanotecnología.

“Hoy en día, es casi imposible imaginar productos finales y máquinas sin algún tipo de identificación, rotulación o personalización —afirma Cristina Salazar—. Se trata de materiales de uso masivo, a pesar de ciertas limitaciones existentes como, por ejemplo, la adherencia de algunas tintas sobre superficies no porosas o su degradación por factores como la radiación ultravioleta. Precisamente, de dichas limitaciones, surge la colaboración para diseñar y fabricar nuevas tintas que combinen lo mejor de las dos categorías principales necesarias para esa rotulación: los colorantes orgánicos y los pigmentos inorgánicos, gracias al potencial de la nanotecnología”.

Tal como explican estos investigadores, los colorantes orgánicos son sustancias químicas, ya sean sintéticas o naturales, obtenidas muchas de estas últimas a partir de extractos de determinadas plantas, capaces de teñir fibras o superficies. En su estructura molecular, suelen contener lo que se conoce como cromóforos, es decir, agrupaciones de átomos cuyos enlaces son capaces de interaccionar con la radiación visible y ultravioleta, lo que resulta en variaciones de color y decoloraciones. Su principal atractivo es la facilidad de manejo, ya que suelen disolverse con facilidad en diversos medios líquidos, permitiendo así su mezclado y aplicación controlada sobre superficies sin necesidades técnicas complejas.

Por su parte, según estos investigadores, los pigmentos inorgánicos se basan en compuestos capaces de absorber y reflejar diferentes longitudes de onda, mostrando diversos colores, pero, a diferencia de los colorantes orgánicos, son insolubles en los medios líquidos más comunes, lo que exige medios de preparación diferentes. Suelen consistir en formulaciones basadas en óxidos pulverulentos (en estado de polvo), que se añaden a un vehículo líquido o matriz, donde se dispersan. El citado vehículo líquido aporta funciones adicionales como la adherencia.

Precisamente, la integración sólido-líquido y los problemas de aglomeración de las partículas sólidas que perjudican a la estabilidad suponen desafíos técnicos para el uso de los pigmentos inorgánicos. De acuerdo con estos investigadores, “la nanotecnología y, sobre todo, las técnicas exclusivas que Lurederra desarrolla desde hace años, nos permiten diseñar y fabricar unos materiales en formato polvo de tamaño extremadamente pequeño, que hace posible afrontar los principales retos del uso de pigmentos” en impresión digital de alta resolución.

“La idea del proyecto Inkoptimum va encaminada al diseño de materiales capaces de combinar la sencillez de manejo de los colorantes orgánicos, junto con la estabilidad química frente a la radiación ultravioleta de los pigmentos inorgánicos, además de una resistencia mejorada a las altas temperaturas que pueden ser necesarias durante el secado y curado de algunas aplicaciones”, según Luis Gandía y Fernando Bimbela.

Para lograrlo, los investigadores trabajan en la fabricación de nanomateriales (aquellos con dimensiones características menores que 100 nanómetros, lo que equivale a 100 millonésimas de milímetro), conocidos como nano-óxidos mixtos, que se correspondan con los colores primarios (cian, magenta, amarillo y negro) como base de las nuevas tintas. Estas podrán ser mezcladas en equipos de impresión digital para obtener cualquier otro color. “Las nuevas tintas, además, no tendrán limitaciones para poder ser curadas a altas temperaturas y conseguir, así, su fijación sobre materiales no porosos tales como vidrio o cerámica. Asimismo, podrán ser aplicadas en exteriores y, debido al pequeño tamaño de sus partículas, el mantenimiento asociado a obstrucciones en las impresoras será más sencillo y barato”, concluye Cristina Salazar.

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