Qual è il tuo colore preferito? Se hai risposto blu, sei in buona compagnia Il blu supera di gran lunga tutte le altre preferenze di colore in tutto il mondo.

Non importa quanto le persone si divertano a guardarlo, il blu è un colore difficile da imbrigliare dalla natura. Come chimico che studia la modifica dei prodotti naturali per risolvere problemi tecnologici, Ho capito che c'era bisogno di una cassaforte, non tossico, colorante blu economico. Quindi il mio dottorato alunno, Barbara Freitas-Dörr, e ho ideato un metodo per convertire i pigmenti delle barbabietole rosse in un composto blu che può essere utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni. Lo chiamiamo BeetBlue.

Fonti naturali di blu

Il blu è fortemente associato alla natura, in gran parte perché si riflette nel cielo e sui corpi d'acqua. Ma rispetto ad altri colori, i pigmenti blu non si trovano comunemente negli organismi viventi.

Le piume di molti uccelli sono blu, non perché producono un pigmento, ma perché la struttura microscopica delle loro piume è in grado di filtrare la luce. Questo fenomeno fisico è molto interessante ma difficile da adottare per applicazioni comuni.

Le piante raramente producono sfumature blu. Quando lo fanno, i loro pigmenti raramente rimangono stabili dopo l'estrazione. Lo stesso vale per i funghi blu come il cappello lattiginoso indaco e altre specie che sviluppano una macchia blu quando vengono disturbate.

Trasformare il rosso in blu

Potresti chiederti come qualcosa di rosso può essere trasformato in qualcosa di blu. Un approccio è quello di cambiare il modo in cui le sue molecole assorbono e riflettono la luce.

La luce bianca proveniente dalla tua lampada contiene un arcobaleno di colori, anche se non puoi vederli, senza l'uso di un prisma, questo è. La superficie della tua sedia rossa sembra rossa perché, a livello molecolare, assorbe tutti i colori tranne il rosso, che si riflette e alla fine raggiunge i tuoi occhi.

Il colore della tua sedia cambierebbe dal rosso al blu se modificassi la struttura molecolare del suo colorante, facendolo riflettere la luce blu anziché rossa. Il segreto sta nel numero di atomi di carbonio nel colorante e nel modo in cui sono collegati tra loro.

Le barbabietole producono composti chimici chiamati betalaine, che sono pigmenti naturali e antiossidanti. La struttura chimica delle betalaine può essere modificata per produrre quasi tutte le tonalità. Ci siamo resi conto che se aumentavamo il numero di singoli doppi legami alternati nelle molecole di betalaina, potremmo cambiare il loro colore da arancione o magenta a blu.

Fare un colorante blu con intensità e solidità alla luce adeguati è difficile perché deve assorbire efficacemente la luce gialla e arancione. Risolvere questo problema ha richiesto molte modifiche molecolari.

Il mio laboratorio lavora con le betalaine da oltre 10 anni per capire la loro funzione in natura e le loro caratteristiche chimiche uniche, quindi è bastato un solo esperimento per produrre BeetBlue. (Ci sono voluti più di due anni per ottimizzare il processo, anche se.)

Abbiamo rotto le molecole di betalaina usando acqua alcalina con un pH di 11. Poi abbiamo mescolato il composto risultante, chiamato acido betalamico, con un composto chimico commerciale chiamato 2, 4-dimetilpirrolo in recipiente aperto a temperatura ambiente. BeetBlue si forma quasi istantaneamente.

Poiché abbiamo cambiato il caratteristico legame chimico carbonio-azoto delle betalaine in un legame carbonio-carbonio, BeetBlue è una nuova classe di coloranti pseudo-naturali che chiamiamo quasibetalaine.

Colora la tua vita di blu

La sintesi chimica di BeetBlue è veloce e molto semplice. Infatti, è così semplice che chiunque può farlo se tutte le sostanze chimiche sono disponibili.

BeetBlue si dissolve facilmente in acqua e altri solventi, mantiene il suo colore in soluzioni acide e neutre, e può fornire un'alternativa ai costosi coloranti blu che spesso contengono metalli tossici, che limitano la portata delle loro applicazioni.

Gli embrioni vivi di zebrafish e le cellule umane in coltura non sono stati influenzati da BeetBlue. Sebbene siano necessari ulteriori esperimenti per assicurarsi che sia sicuro per il consumo umano, forse puoi tingerti i capelli, personalizza i tuoi vestiti o colora il tuo cibo in futuro usando una tintura a base di barbabietole.

Questo lavoro mostra l'importanza della scienza di base per lo sviluppo di applicazioni tecnologiche. Non abbiamo brevettato BeetBlue. Vogliamo che le persone lo usino liberamente e capiscano, interagendo con la natura in modo diverso e sostenibile, il futuro può essere luminoso.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.