Este nuevo polímero retroflectante podría usarse para hacer señales de tráfico inteligentes que brillen de noche – Periódico Página100 – Noticias de popayán y el Cauca

Este nuevo polímero retroflectante podría usarse para hacer señales de tráfico inteligentes que brillen de noche

Un grupo de físicos de China y Estados Unidos desarrolló una película que refleja alrededor del 40% de la luz blanca incidente, independientemente del ángulo de proyección. El nuevo material podría ser usado en señales de tráfico “inteligentes” que informen a los peatones sobre la posición de los autos. El artículo fue publicado en Science Advances.

La tecnología actual

Para resaltar las marcas viales, las señales y los chalecos de los trabajadores cuentan con reflectores: pequeños dispositivos que giran la luz incidente 180 grados sin casi ninguna pérdida. Básicamente, los reflectores se fabrican de acuerdo con uno de dos esquemas: un reflector angular se ensambla a partir de tres espejos perpendiculares, o un reflector esférico hecho de una esfera transparente con una pared trasera espejada.En la práctica, los reflectores también se tiñen para hacerlos más visibles y reconocibles. Por ejemplo, los reflectores para la señal de “intersección con una carretera secundaria” son parcialmente rojos y los reflectores para la señal de “rotonda” son azules.Desafortunadamente, usar pintura para darle al color reflectante el color correcto tiene sus inconvenientes. Primero, la pintura se desvanece con el tiempo. En segundo lugar, su producción contamina el medio ambiente. Por lo tanto, los científicos están desarrollando materiales estructuralmente coloreados que por sí mismos, tienen las propiedades de los reflectores coloreados. Como regla general, los investigadores agregan nanopartículas al material o tratan su superficie de manera compleja.Sin embargo, hasta ahora no se han encontrado materiales que posean tales propiedades: o su color era demasiado opaco, o desapareció cuando se giró el objeto, o el material reflejó muy poca luz. Además, la producción de la mayoría de los materiales pintados estructuralmente requiere mucho tiempo y esfuerzo, y por lo tanto es muy difícil transferirlo a una escala industrial.

El nuevo polímero

Ahora un grupo de físicos dirigido por Limin Wu de la Universidad de Fudan produjo por primera vez una película de color estructural, desprovista de todas estas deficiencias. Para esto, los científicos que usaron el método de ensamblaje coloidal colocando esferas de poliestireno densamente con un diámetro de 15 micrómetros sobre el sustrato y les presionaron una cinta adhesiva transparente.Como resultado, el lado liso de la cinta desplegó aproximadamente el 40% de la radiación incidente y convirtió la luz blanca en un verde azulado. El lado opuesto, por el contrario, reflejaba un pequeño porcentaje de la luz incidente, y la radiación restante pasaba. Es importante que estas propiedades se mantuvieran bajo la iluminación de la película en un ángulo arbitrario.

Esquema de producción de película reflexive
Wen Fan et al. / Science Advances, 2019
Además, el material tiene otra propiedad importante: su color depende del ángulo entre la dirección de visión y la dirección de la luz blanca incidente. Al ajustarlo, puede expulsar el color de la radiación reflejada en casi todo el espectro, de rojo a azul. Por lo tanto, si resalta el lado de una película extendida, se desbordará el arco iris.Al mismo tiempo, para un observador combinado con una fuente de luz, funcionará como una lámpara reflectante de un color. Según los científicos, tales propiedades inusuales se explican por la interferencia de la luz en su microestructura y la simetría esférica de las micropartículas. Sin embargo, los científicos no entran en detalles.

Prueba en la vida real

Para demostrar la utilidad práctica del reflectante, los científicos hicieron una señal de tráfico de “cruce de peatones”, la instalaron a una altura de 1,7 metros sobre la carretera, esperaron la noche y condujeron en automóvil.Para el conductor, que iluminaba el letrero con los faros de su automóvil, siempre se veía brillante y monótono. Para el peatón, que se acercaba lentamente a la señal al mismo tiempo que el automóvil, el color cambió del azul sólido al arcoíris. Por lo tanto, el letrero sirvió como una especie de indicador “inteligente”, que contó inequívocamente al peatón sobre el enfoque del automóvil e hizo posible evaluar la distancia que le quedaba.

El color de la radiación reflejada depende del ángulo de incidencia de la luz blanca: el caso de un observador fijo (B) y un observador vinculado a una fuente (A)
Wen Fan et al. / Science Advances, 2019
Además, los científicos propusieron otra aplicación de para la película: señales iridiscentes que atraen la atención del conductor y le brindan información importante. Por lo general, estos letreros están hechos de LED, pero en este caso habrá una lámpara blanca bastante brillante.Como ejemplo, los físicos ensamblaron el letrero “límite de velocidad 60” de ocho películas con diferentes diámetros de microesferas, cada una de las cuales brillaba de manera diferente a medida que el automóvil se acercaba.Finalmente, los físicos enfatizan la alta resistencia del material a las influencias externas: la película se enfrió a -196° C y se calentó a 100° C sin prácticamente sufrir consecuencias. Además, se recuperó fácilmente después de la inmersión en agua. Los científicos también notan la facilidad de producción del material y su bajo costo. Por lo tanto, se espera que en el futuro cercano la película sea usada en la vida cotidiana.


Victor Román Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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Fuente: / Source:  nmas1.org

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