Una investigación publicada en Matter & Light mostró que un equipo de científicos desarrolló una nueva pintura de color negro para automóviles capaz de absorber en promedio el 99,90 % de la luz visible. Y si bien técnicamente es más bien un ‘recubrimiento’ que simple ‘pintura’, la cifra mencionada supera a cualquier tratamiento convencional basados únicamente en negro de carbono y que acerca esta tecnología a los niveles de absorción asociados a materiales ultranegros utilizados hasta ahora en aplicaciones mucho más limitadas.
Según el estudio liderado por Zhiwei Liu, del área de tecnología del color del grupo Nipsea, el desarrollo combina pigmento de negro de carbono con nanotubos de carbono en una dispersión acuosa diseñada para aplicaciones automotrices. El objetivo fue responder a la demanda de acabados cada vez más oscuros en el segmento de vehículos de lujo, manteniendo al mismo tiempo los requisitos industriales exigidos para la pintura de automóviles.
Un negro que aprovecha la absorción estructural
Los investigadores explicaron que los recubrimientos negros tradicionales dependen principalmente de la capacidad intrínseca del negro de carbono para absorber luz. Ese enfoque impone un límite práctico al nivel de oscuridad que puede alcanzarse. El nuevo sistema incorpora además un mecanismo llamado «absorción estructural», basado en una disposición microscópica que atrapa la luz y aumenta su absorción.
De acuerdo con la publicación científica, las interacciones entre las partículas de negro de carbono y los nanotubos de carbono generan una estructura descrita como «connecting-the-dots», que favorece la formación de trampas ópticas dentro del recubrimiento. Esa combinación de absorción intrínseca y absorción estructural permitió superar el 99,90 % de absorción de luz visible.
Los resultados situaron al nuevo material cerca de referencias ultranegas conocidas. La investigación indicó que su reflectancia promedio en la región visible fue de aproximadamente un 0,08 %, frente a valores de 0,05 % reportados para Vantablack y para arreglos verticales de nanotubos de carbono.
Uso automotriz del nuevo negro ultraprofundo
Además del rendimiento óptico, el equipo evaluó la resistencia del recubrimiento bajo condiciones aplicadas a la industria automotriz. Las muestras fueron sometidas a pruebas de humedad durante 14 días y a inmersión en agua durante 10 días a 40 °C. Tras esos ensayos, los paneles no mostraron defectos visuales significativos y superaron las pruebas de adhesión.
Los autores del estudio destacaron que la estabilidad es uno de los desafíos habituales de los materiales basados en nanotubos de carbono. Por ello, una parte importante del trabajo se centró en desarrollar una dispersión estable y apta para procesos industriales escalables.
Liu dijo que los acabados de color negro profundo siguen siendo una de las opciones preferidas en los vehículos de lujo por su apariencia y carácter distintivo. Según el investigador, las empresas de pintura automotrices han buscado durante años soluciones ultranegas que puedan fabricarse a gran escala.
Aunque el equipo ya demostró la viabilidad técnica del proceso y fabricó modelos de demostración con el nuevo acabado, los investigadores indicaron que todavía se requieren más validaciones antes de una eventual llegada al mercado. Los próximos trabajos estarán enfocados en verificar las posibilidades de aplicación industrial y completar las pruebas integrales de desempeño del recubrimiento basado en la combinación de negro de carbono y nanotubos de carbono.
