Os pesquisadores desenvolveram um superfino, não tóxico, leve, revestimento comestível ultra-branco que pode ser usado para fazer tintas e revestimentos mais brilhantes, para uso em cosméticos, indústrias alimentícias ou farmacêuticas.

O material - que é 20 vezes mais branco do que o papel - é feito de celulose não tóxica e atinge essa brancura brilhante imitando a estrutura das escamas ultrafinas de certos tipos de besouro. Os resultados são relatados no jornal Materiais avançados .

Cores brilhantes geralmente são produzidas com pigmentos, que absorvem certos comprimentos de onda de luz e refletem outros, que nossos olhos então percebem como cor.

Para aparecer como branco, Contudo, todos os comprimentos de onda da luz precisam ser refletidos com a mesma eficiência. A maioria dos produtos brancos disponíveis no mercado - como cremes solares, cosméticos e tintas - incorporam partículas altamente refrativas (geralmente dióxido de titânio ou óxido de zinco) para refletir a luz com eficiência. Esses materiais, embora seja considerado seguro, não são totalmente sustentáveis ​​ou biocompatíveis.

Na natureza, o besouro Cyphochilus, que é nativo do Sudeste Asiático, produz sua coloração ultra-branca não por meio de pigmentos, mas, explorando a geometria de uma densa rede de quitina - uma molécula que também é encontrada nas conchas dos moluscos, os exoesqueletos de insetos e as paredes celulares dos fungos. A quitina tem uma estrutura que espalha a luz de forma extremamente eficiente - resultando em revestimentos ultra-brancos que são muito finos e leves.

"O branco é um tipo muito especial de cor estrutural, "disse a co-autora do artigo, Dra. Olimpia Onelli, do Departamento de Química de Cambridge. "Outros tipos de cores estruturais - por exemplo, asas de borboleta ou opalas - têm um padrão específico em sua estrutura que resulta em cores vibrantes, mas para produzir branco, a estrutura precisa ser o mais aleatória possível. "

A equipe de Cambridge, trabalhando com pesquisadores da Aalto University na Finlândia, imitou a estrutura da quitina usando celulose, que não é tóxico, abundante, forte e biocompatível. Usando minúsculos fios de celulose, ou nanofibrilas de celulose, eles foram capazes de obter o mesmo efeito ultra-branco em uma membrana flexível.

Ao usar uma combinação de nanofibrilas de diâmetros variados, os pesquisadores conseguiram ajustar a opacidade, e, portanto, a brancura, do material final. As membranas feitas de fibras mais finas eram mais transparentes, enquanto a adição de fibras médias e grossas resultou em uma membrana mais opaca. Desta maneira, os pesquisadores conseguiram ajustar a geometria das nanofibrilas para que refletissem mais luz.

"Esses materiais à base de celulose têm uma estrutura que é quase como espaguete, que é como eles são capazes de espalhar a luz tão bem, "disse a autora sênior, Dra. Silvia Vignolini, também do Departamento de Química de Cambridge. "Precisamos fazer a combinação certa:não queremos que seja muito uniforme, e não queremos que entre em colapso. "

Como as escamas de besouro, as membranas de celulose são extremamente finas:apenas alguns milionésimos de metro de espessura, embora os pesquisadores digam que mesmo membranas mais finas poderiam ser produzidas otimizando ainda mais seu processo de fabricação. As membranas espalham a luz de 20 a 30 vezes mais eficientemente do que o papel, e poderia ser usado para produzir materiais brancos, brilhantes, sustentáveis ​​e biocompatíveis de próxima geração.