Un nuevo pigmento azul vibrante para cerámica con menos cobalto
Ya sea ultramarino, cerúleo, egipcio o cobalto, los pigmentos azules han coloreado obras de arte durante siglos. Ahora, aparentemente de la nada, los científicos han descubierto un nuevo pigmento azul que utiliza menos cobalto pero mantiene un brillo resplandeciente. Aunque algo así sólo ocurre una vez en la vida, el colorante de aluminosilicato de bario dopado con cobalto descrito en la revista ACS Applied Optical Materials resiste las altas temperaturas del horno y proporciona un color brillante a los azulejos vidriados.
Los azulejos produjeron colores brillantes cuando se esmaltaron con un nuevo pigmento azul (columna derecha) o una versión acidificada del pigmento en polvo (columna izquierda).
Adapted from ACS Applied Optical Materials 2024, DOI: 10.1021/acsaom.3c00419
Muchos de los pigmentos azules brillantes -como los de la porcelana china antigua o las obras de Claude Monet- utilizan compuestos a base de cobalto, entre ellos el famoso "azul de cobalto". Aunque el metal en sí es tóxico, en forma mineral tiene una gran estabilidad química y térmica, y esas propiedades hacen del aluminato de cobalto uno de los únicos pigmentos adecuados para aplicaciones a altas temperaturas, incluidos los esmaltes para cerámica. En la actualidad, el cobalto se utiliza en las baterías de iones de litio, y es probable que la demanda de este mineral metálico aumente a medida que crezca la necesidad de energía de las baterías. Por ello, científicos como Peng Jiang y sus colegas buscan pigmentos alternativos que requieran menos iones de cobalto y mantengan un tono azul brillante.
El equipo basó su nuevo pigmento en un mineral de feldespato de bario (BaAl2Si2O8) que también se caracteriza por su estabilidad química y a altas temperaturas. Los compuestos de bario, aluminio, silicio y cobalto se molieron juntos, se prensaron en una lámina y se calentaron a más de 2550 grados Fahrenheit para formar el pigmento. A continuación, los investigadores mezclaron el polvo en un esmalte cerámico, lo rociaron sobre azulejos y los cocieron para producir piezas de cerámica esmaltadas. El pigmento era estable a temperaturas de hasta 3200 grados -muy por encima de la temperatura de cocción típica de un horno de cerámica- y sólo experimentaba ligeros cambios de color cuando se exponía a soluciones ácidas o alcalinas, lo que demostraba la estabilidad del compuesto. Las baldosas rociadas con el esmalte pigmentado mantenían una superficie lisa y brillante que se oscurecía a medida que aumentaba la concentración de cobalto en el pigmento. Los investigadores afirman que este nuevo polvo reduce sustancialmente la cantidad de cobalto necesaria, lo que resulta en un pigmento cerámico azul más barato y fácil de producir.
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