Un equipo de investigación alemán ha producido nuevas nanocapas para imágenes de infrarrojo cercano a partir del antiguo "pigmento azul egipcio".
En octubre de 2018, escribí un artículo sobre Ancient Origins Español sobre el azul egipcio, un color azul brillante creado por primera vez en el antiguo Egipto hace más de 4000 años y que solía adornar la corona del famoso busto de Nefertiti. Un equipo de científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California ha descubierto que el color antiguo tiene cualidades únicas que no solo pueden reducir el consumo de energía del edificio y aumentar la producción de energía solar, sino que también "aumenta la producción de ciertos tipos de células solares, a través de fuertes emisiones infrarrojas ".
El equipo de investigación internacional fue dirigido por el Dr. Sebastian Kruss del Instituto de Química Física de la Universidad de Gotinga, y en un nuevo artículo publicado en la revista Nature Communications que detalla su producción de un nuevo "nanomaterial" basado en el pigmento azul egipcio. Los investigadores dicen que el azul egipcio es ideal para aplicaciones en imágenes usando "espectroscopía y microscopía de infrarrojo cercano (NIR)", que según Zeiss se basa en la absorción de radiación electromagnética (EM) cuando la luz interactúa con una muestra y un detector mide su transmitancia y absorbancia.
El azul egipcio, o apropiadamente, "silicato de cobre y calcio", es uno de los primeros pigmentos artificiales creados por humanos y la muestra más antigua conocida es de aproximadamente 5000 años, descubierta en una pintura de una tumba que data del reinado de Ka-Sen, el último faraón de la primera dinastía.
En la época del Nuevo Reino, el pigmento azul egipcio era extremadamente popular y estaba pintado sobre estatuas, pinturas de tumbas y sarcófagos. También se utilizó para producir un esmalte de cerámica conocido como "loza egipcia". Y la fabricación de azul egipcio se extendió más allá de las fronteras de Egipto a través de Grecia y Roma, dejando su rastro en las estatuas del Partenón en Atenas, y según un artículo en Art in Society, los arqueólogos del siglo XIX descubrieron pigmento azul egipcio en pinturas murales durante las excavaciones en Pompeya.
Figuras de shabti de pigmento azul egipcio en exhibición en la exhibición egipcia en el Louvre en Francia en 2006. (sataikasia / CC BY-NC-ND 3.0)
El Dr. Kruss dijo que la microscopía y las imágenes ópticas son herramientas importantes en la investigación básica y la biomedicina, cuando las sustancias relacionadas con la luz se excitan y liberan "fluoróforos" y estas sustancias manchan pequeñas estructuras en las muestras, lo que permite una resolución clara utilizando microscopios modernos.
La mayoría de los fluoróforos brillan en el rango de luz en el espectro infrarrojo cercano con una longitud de onda que comienza en "800 nanómetros", penetrando profundamente en el tejido, por lo tanto, se encuentran menos distorsiones en las imágenes. Y hasta ahora, según el nuevo documento, solo hay unos pocos fluoróforos conocidos que funcionan en el espectro infrarrojo cercano.
El gran logro del equipo de investigación fue la exfoliación de capas extremadamente delgadas de granos de silicato de cobre y calcio, pigmento azul egipcio, y estas nanohojas en particular son "100,000 veces más delgadas que un cabello humano" y en el rango infrarrojo cercano, que según el Dr. Sebastian Kruss, los hace "ideales para imágenes ópticas".
Imagen de infrarrojo cercano de nanocapas tomadas de una planta. (Universidad de Gotinga)
El azul egipcio emite luz infrarroja cuando se ilumina con luz roja, y aunque es una luz extraordinariamente potente y de larga duración, no se puede ver a simple vista, ya que es demasiado profunda en el rango infrarrojo del espectro de luz.
Los científicos siguieron el movimiento de nanohojas individuales para visualizar procesos mecánicos en la estructura de tejidos animales y vegetales, por ejemplo, en los núcleos celulares de la mosca de la fruta. Además, los investigadores integraron las nanohojas en las plantas y las identificaron sin un microscopio, lo que según el documento promete futuras aplicaciones en la industria agrícola. Y el Dr. Kruss dijo que el potencial para la microscopía de vanguardia de este material significa que se pueden esperar nuevos hallazgos en la investigación biomédica en el futuro.
El azul egipcio tiene un nuevo papel en las imágenes biomédicas avanzadas, ya que su radiación infrarroja cercana puede penetrar a través del tejido de manera más efectiva que otras longitudes de onda, y por esta misma razón, porque el azul egipcio se divide en 'nanohojas': mil veces más delgado que un humano cabello: si se agita en agua tibia durante varios días, podría servir como un futuro sistema de comunicación, ya que sus emisiones son similares a las utilizadas en los controles remotos y dispositivos de telecomunicaciones.
Imagen de portada: Pigmento azul egipcio: los investigadores obtuvieron las nanocapas de este polvo. (Universidad de Gotinga)
Autor Ashley Cowie