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 calificaciones 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 . En ambos tipos de tinta, los productos químicos deben estar contenidos en cápsulas de entre 3 y 5 micrones de longitud. Esto protege a los colorantes y los cristales de mezclarse con otros productos químicos que podrían afectar la funcionalidad de la tinta.
La variante de colorante leuco se compone típicamente de colorantes leuco con sustancias químicas adicionales para añadir diferentes efectos deseados. Es el tipo más utilizado porque es más fácil de fabricar. Pueden diseñarse para reaccionar a cambios de temperatura que van desde -15 °C a 60 °C. Las aplicaciones más comunes de la tinta tienen temperaturas de activación a -10 °C (frío), 31 °C (temperatura corporal) o 43 °C (caliente). A temperaturas más bajas, la tinta parece tener un color determinado y, una vez que la temperatura aumenta, la tinta se vuelve translúcida o ligeramente coloreada, lo que permite ver patrones ocultos. Esto da el efecto de un cambio de color y el proceso también se puede revertir bajando la temperatura nuevamente. [5] [6] [7]
Los cristales líquidos pueden cambiar de estado líquido a sólido en respuesta a un cambio de temperatura. A temperaturas más bajas, los cristales son en su mayoría sólidos y apenas reflejan 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 variar de -30 °C a 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 los 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 foto de un eclipse solar total visto en Jalu , Libia , el 29 de marzo de 2006. La foto 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 cambiar 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 uno claro indica oxigenación y desoxigenación de la sangre, 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 operar de manera 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 las máquinas ECMO reales antes de usarlas en situaciones graves. Al usar tinta termocrómica en estas simulaciones, el efecto de cambio de color se puede copiar y observar de manera realista sin usar 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 en el uso de tinta termocrómica como alternativa. Se puede reutilizar para múltiples simulaciones con una variación mínima en los resultados y es más rentable. Existen limitaciones para su uso, 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 de los productos es un aspecto importante para mantener la calidad de los bienes de consumo. Los embalajes modernos se dividen en dos categorías: embalaje activo y embalaje inteligente . La tinta termocrómica se ha utilizado en los embalajes inteligentes, que es el aspecto del embalaje 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 la 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 Corporation, Japón, desarrolló un bolígrafo con tinta borrable que utilizaba tinta termocrómica. Estaba compuesta por un disolvente, un colorante y un agente formador de película de resina. A temperaturas inferiores a 65 °C, la tinta permanecía en un estado coloreado. Una vez que las temperaturas superaban los 65 °C, la tinta comenzaba a derretirse y se volvía incolora, creando el efecto de tinta borrable. La tinta podía volver a su estado coloreado al enfriar la temperatura por debajo de los -10 °C. [13]
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