Plásticos que cambian de color: Aplicación de datos espectrales al desarrollo de nuevas tecnologías

Los polímeros que experimentan transiciones cromáticas basadas en elementos de calentamiento y enfriamiento se denominan termocromáticos y son quizá los materiales más estudiados en las tecnologías químicas de los plásticos. Los datos espectrales se utilizan a menudo para controlar los cambios en estos materiales y determinar su idoneidad para diversas aplicaciones de productos. Estos productos se crean añadiendo masterbatches plásticos que cambian de color a materiales plásticos estándar durante el proceso de moldeo por inyección o extrusión para alterar el producto acabado y hacerlo apto para diversas aplicaciones. Gracias a los datos espectrales, los investigadores pueden evaluar la eficacia de estos materiales en distintas condiciones, lo que abre el camino a nuevas tecnologías como el control de la temperatura corporal en suministros médicos, equipos de integración de datos climáticos, materiales de construcción respetuosos con el medio ambiente e incluso aplicaciones prácticas en productos de restauración.

Los espectrofotómetros examinan de cerca las propiedades termocrómicas camaleónicas de los materiales poliméricos. Fuente de la imagen: Umberto Salvagnin, usuario de Flickr

Aplicaciones de los polímeros termocrómicos

El potencial de los polímeros termocrómicos no ha hecho más que empezar. Aplicaciones sencillas como tazas de café o juguetes para la bañera pueden alertar a los consumidores de temperaturas extremas para ampliar las medidas de seguridad. Desde sensores biológicos que proporcionan información continua sobre los cambios de temperatura del clima hasta ventanas inteligentes que ajustan la reflectancia y la absorción en función de las necesidades energéticas, los científicos están a punto de crear materiales más eficientes que conserven energía y reduzcan la huella de carbono en nuestro planeta.

Sin embargo, esta tecnología aún está en pañales y los largos tiempos de respuesta se achacan a la estructura irregular y a las débiles interacciones moleculares que ralentizan la reversibilidad de estos productos.1 Esto estrecha tanto el rango de temperaturas efectivas de estos productos como el potencial de aplicaciones más eficientes y eficaces. El seguimiento de los datos espectrales de los cambios de color y sus tiempos de respuesta permite a los científicos realizar cambios para aumentar la eficacia de los productos, lo que supone un mayor avance de las nuevas tecnologías.

Los químicos especializados en polímeros están realizando nuevas investigaciones en las que se introducen cambios en las fibras poliméricas para acelerar los tiempos de transición térmica. Los informes de estos estudios han mostrado rápidos cambios de color a niveles extremos de temperatura, lo que amplía el horizonte de más aplicaciones a gran escala de estos materiales.

Uso de datos especulares para controlar los cambios

Los datos especulares pueden utilizarse para controlar los cambios de color, lo que proporciona información más específica sobre los cambios estructurales y la composición de estos materiales. Como el calor altera la coplanaridad del polímero2, los cambios de color pueden medirse con instrumentos espectrofotométricos. La cuantificación precisa de los valores de absorción en estos polímeros puede utilizarse para controlar incluso cambios menores en la apariencia a medida que estos materiales responden al calor. A medida que se altera la estructura química del plástico, las mediciones de los datos espectrales proporcionan la información necesaria para crear nuevas fórmulas y patrones de repetibilidad y eficacia del producto.

El control de los cambios de color en los polímeros termocrómicos puede proporcionar la información necesaria para modificar las fórmulas y desarrollar materiales de mayor calidad y eficacia... Fuente de la imagen: Flickr usuario Lorenzo

Otras aplicaciones de la espectrofotometría en plásticos

La producción de plásticos aumenta a medida que se desarrollan mejores tecnologías y materiales más eficaces. La investigación continua y el diseño de productos para utilizar datos espectrales y tecnología del color no sólo ayudan a la fabricación y al control de calidad de los productos actuales, sino que también permiten a las empresas participar en el desarrollo de nuevos productos. Los datos espectrales ofrecen información para la correspondencia de colores en materiales plásticos, lo que a su vez ha dado lugar a otras nuevas tecnologías que ayudan en los esfuerzos de reciclaje y conservación. Mediante la utilización de datos espectrales, los fabricantes y las plantas de procesamiento pueden controlar las materias primas limpias y seguras para garantizar que se cumplen las especificaciones del producto final y las normas de seguridad.

La estética del color del plástico depende de los datos espectrales para mantener la coherencia y la calidad del producto. Entre los consumidores, la percepción del color es crucial a la hora de tomar decisiones de compra, por lo que muchos materiales de envasado deben diferenciarse de la competencia. Los espectrofotómetros son necesarios para mantener la coherencia en los colores de los productos de un lote a otro, manteniendo la consistencia de los artículos y la satisfacción de los compradores.

Las películas y revestimientos de plástico suelen controlarse durante la producción para garantizar que se mantengan la calidad del color y la funcionalidad del diseño. Fuente de la imagen: Brad Greenlee, usuario de Flickr

Datos espectrales e instrumentación

La espectrofotometría ofrece las herramientas necesarias para obtener datos espectrales precisos y realizar un seguimiento, ya se trate de nuevos desarrollos en tecnologías químicas de plásticos o de mantener el control de calidad en el desarrollo de productos poliméricos. Los espectrofotómetros se presentan en una gran variedad de opciones, cada una de ellas diseñada para satisfacer necesidades específicas de producción y fabricación. Desde pequeños dispositivos manuales hasta instrumentos de control de procesos en línea, la elección de la herramienta adecuada es crucial para obtener resultados precisos y eficaces. En HunterLab estamos especializados en producción y tecnología de polímeros. Nuestra instrumentación se ha desarrollado específicamente para satisfacer las necesidades tanto de la investigación de polímeros como del diseño de productos. Con muchas opciones para elegir, nuestro amable personal está aquí para guiarle a través del proceso en la selección de la herramienta adecuada para satisfacer sus necesidades. Para obtener más información sobre datos espectrales y tecnologías de polímeros, póngase en contacto con HunterLab hoy mismo.