La tinta termocrómica (también llamada tinta termocromática ) es un tipo de tinte que cambia de color en respuesta a un cambio de temperatura . [1] [2] [3] Se utilizó por primera vez en la década de 1970 en juguetes novedosos como anillos de humor, pero ha encontrado algunos usos prácticos en cosas como termómetros, envases de productos y bolígrafos. [4] La tinta también ha encontrado aplicaciones dentro del campo médico para simulaciones médicas específicas en la formación médica. La tinta termocrómica también puede volverse transparente cuando se aplica calor; Un ejemplo de este tipo de tinta se puede encontrar en las esquinas de una hoja de notas de examen para demostrar que la hoja no ha sido editada ni fotocopiada .
Existen dos variantes principales de tinta termocrómica, una compuesta por colorantes leuco y otra compuesta por cristales líquidos . Para ambos tipos de tinta, los productos químicos deben estar contenidos en cápsulas de entre 3 y 5 micrones de largo. Esto evita que los tintes y cristales se mezclen con otros químicos que podrían afectar la funcionalidad de la tinta.
La variante de tinte leuco generalmente se compone de tintes leuco con químicos adicionales para agregar diferentes efectos deseados. Es el tipo más utilizado porque es más fácil de fabricar. Se pueden diseñar para reaccionar a cambios de temperatura que oscilan entre -15 °C y 60 °C. Las aplicaciones más comunes de la tinta tienen temperaturas de activación de -10 °C (fría), 31 °C (temperatura corporal) o 43 °C (cálida). A temperaturas más bajas, la tinta parece tener un color determinado y, una vez que la temperatura aumenta, la tinta se vuelve translúcida o de color claro, lo que permite ver patrones ocultos. Esto da el efecto de un cambio de color, y el proceso también se puede revertir bajando nuevamente la temperatura. [5] [6] [7]
Los cristales líquidos pueden cambiar de líquido a sólido en respuesta a un cambio de temperatura. A temperaturas más bajas, los cristales son en su mayoría sólidos y apenas reflejan la luz, lo que hace que parezcan negros. A medida que aumenta gradualmente la temperatura, los cristales se vuelven más espaciados, lo que hace que la luz se refleje de manera diferente y cambie el color de los cristales. Las temperaturas a las que estos cristales cambian sus propiedades pueden oscilar entre -30 °C y 90 °C. [5]
El 20 de junio de 2017, [8] el Servicio Postal de los Estados Unidos lanzó la primera aplicación de tinta termocrómica a sellos postales en su sello Total Eclipse of the Sun Forever [9] para conmemorar el eclipse solar del 21 de agosto de 2017 . Cuando se presiona con un dedo, el calor corporal convierte el círculo negro en el centro del sello en una imagen de la luna llena . La imagen del sello es una fotografía de un eclipse solar total visto en Jalu , Libia , el 29 de marzo de 2006. La fotografía fue tomada por el astrofísico retirado de la NASA Fred Espenak , también conocido como "Mr. Eclipse".
En la formación médica, la tinta termocrómica se puede utilizar para imitar la sangre humana porque comparte su propiedad de cambio de color. Actualmente se está probando en simulaciones médicas que involucran oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO). En estos procedimientos, un cambio en el color de la sangre entre un rojo oscuro y un rojo claro indica oxigenación y desoxigenación de la sangre, lo que describe los niveles de concentración de oxígeno dentro de la muestra de sangre de una persona. Es importante identificar con precisión este cambio para poder operar de forma segura y correcta las máquinas ECMO. Esto ha llevado a capacitaciones basadas en simulación (SBT) que permiten a los estudiantes de medicina ejecutar simulaciones que imitan máquinas ECMO reales antes de usarlas en situaciones graves. Al utilizar tinta termocrómica en estas simulaciones, el efecto de cambio de color se puede copiar y observar de manera realista sin utilizar sangre humana real u otros métodos costosos. [10] [11]
En estas simulaciones se suele utilizar sangre artificial o sangre animal; sin embargo, existen algunas ventajas al utilizar tinta termocrómica como alternativa. Puede reutilizarse para múltiples simulaciones con una variación mínima en los resultados y es más rentable. Existen limitaciones al usar esto ya que la tinta no comparte ninguna otra propiedad con la sangre, por lo que su único uso práctico es observar el cambio de color de la sangre. [10]
El embalaje del producto es un aspecto importante para mantener la calidad de los bienes de consumo. Los envases modernos se dividen en 2 categorías; embalaje activo y embalaje inteligente . La tinta termocrómica se ha utilizado en envases inteligentes, que es el aspecto del envase que se ocupa de controlar el estado de los productos. Dado que la mayoría de los bienes de consumo se ven afectados por los cambios de temperatura, el uso de tinta termocrómica como indicador de esos cambios de temperatura permite a los consumidores reconocer cuándo ha cambiado la calidad de un producto. También se puede utilizar para indicar a los consumidores las temperaturas adecuadas para consumir el producto. [12]
En 2006, Pilot Pens Inc. desarrolló un bolígrafo con tinta borrable que utilizaba tinta termocrómica. Estaba compuesto por un disolvente, un colorante y un agente formador de película de resina. A temperaturas inferiores a 65 °C, la tinta permanecía coloreada. Una vez que las temperaturas superaron los 65 °C, la tinta comenzó a derretirse y se volvió incolora, creando el efecto de tinta borrable. La tinta pudo volver a su estado coloreado enfriando la temperatura por debajo de -10 °C. [13]
{{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )