Qual é a tua cor preferida? Se você respondeu azul, você está em boa companhia. O azul supera todas as outras preferências de cores em todo o mundo por uma grande margem.

Não importa o quanto as pessoas gostem de olhar para ele, o azul é uma cor difícil de tirar da natureza. Como químico que estuda a modificação de produtos naturais para solucionar problemas tecnológicos, Percebi que havia a necessidade de um cofre, não tóxico, corante azul de baixo custo. Portanto, meu Ph.D. aluna, Barbara Freitas-Dörr, e desenvolvi um método para converter os pigmentos da beterraba vermelha em um composto azul que pode ser usado em uma ampla gama de aplicações. Nós o chamamos de BeetBlue.

Fontes naturais de azul

O azul está fortemente associado à natureza, em grande parte porque se reflete no céu e nas massas de água. Mas em comparação com outras cores, pigmentos azuis não são comumente encontrados em organismos vivos.

As penas de muitos pássaros são azuis, não porque eles produzem um pigmento, mas porque a estrutura microscópica de suas penas é capaz de filtrar a luz. Este fenômeno físico é muito interessante, mas difícil de adotar para aplicações comuns.

As plantas raramente produzem tons de azul. Quando eles fazem, seus pigmentos raramente permanecem estáveis ​​após a extração. O mesmo é verdadeiro para cogumelos azuis como a capa leitosa índigo e outras espécies que desenvolvem uma mancha azul quando mexidos.

Transformando vermelho em azul

Você pode se perguntar como algo vermelho pode ser transformado em azul. Uma abordagem é mudar a maneira como suas moléculas absorvem e refletem a luz.

A luz branca proveniente de sua lâmpada contém um arco-íris de cores, mesmo que você não possa vê-los - sem o uso de um prisma, isso é. A superfície da sua cadeira vermelha parece vermelha porque, no nível molecular, está absorvendo todas as cores, exceto o vermelho, que é refletido e eventualmente atinge seus olhos.

A cor da sua cadeira mudaria de vermelho para azul se você modificasse a estrutura molecular de seu corante, fazendo-o refletir a luz azul em vez de vermelha. O segredo está no número de átomos de carbono no corante e como eles estão conectados uns aos outros.

A beterraba produz compostos químicos chamados betalaínas, que são pigmentos naturais e antioxidantes. A estrutura química das betalaínas pode ser modificada para produzir quase qualquer matiz. Percebemos que, se aumentássemos o número de ligações simples-duplas alternadas nas moléculas de betalaína, poderíamos mudar sua cor de laranja ou magenta para azul.

Fazer o corante azul com intensidade e resistência à luz adequadas é difícil porque ele deve absorver a luz amarela e laranja com eficiência. Resolver esse problema exigiu muitos ajustes moleculares.

Meu laboratório tem trabalhado com betalaínas por mais de 10 anos para entender sua função na natureza e suas características químicas únicas, portanto, bastou apenas um experimento para produzir BeetBlue. (Demorou mais de dois anos para otimizar o processo, no entanto.)

Nós separamos as moléculas de betalaína usando água alcalina com um pH de 11. Em seguida, misturamos o composto resultante, chamado ácido betalâmico, com um composto químico comercial chamado 2, 4-dimetilpirrol em um recipiente aberto à temperatura ambiente. BeetBlue é formado quase que instantaneamente.

Porque mudamos a ligação química carbono-nitrogênio característica das betalaínas em uma ligação carbono-carbono, BeetBlue é uma nova classe de corantes pseudo-naturais que chamamos de quasibetalains.

Pinte sua vida de azul

A síntese química do BeetBlue é rápida e muito simples. Na verdade, é tão simples que qualquer um pode fazer se todos os produtos químicos estiverem disponíveis.

BeetBlue dissolve-se facilmente em água e outros solventes, mantém sua cor em soluções ácidas e neutras, e pode fornecer uma alternativa aos caros corantes azuis que muitas vezes contêm metais tóxicos, que limitam o escopo de suas aplicações.

Embriões de peixe-zebra vivos, bem como células humanas em cultura, não foram afetados pelo BeetBlue. Embora mais experimentos sejam necessários para garantir que seja seguro para consumo humano, talvez você possa pintar o cabelo, personalize suas roupas ou pinte seus alimentos no futuro usando um corante feito de beterraba.

Este trabalho mostra a importância da ciência básica para o desenvolvimento de aplicações tecnológicas. Não patenteamos o BeetBlue. Queremos que as pessoas usem livremente e entendam, interagindo com a natureza de uma forma diferente e sustentável, o futuro pode ser brilhante.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.