La química de la tinta que no deja rastro

Gran parte de la impresión se basa en tintas que dejan una marca duradera, pero, aunque algunas cosas que imprimimos están destinadas a durar décadas o más y, sin duda, hemos desarrollado algunas tecnologías increíbles para hacerlo realidad, hay muchos otros elementos impresos que tienen una vida útil mucho más corta. Para ello, el desarrollo de tintas biodegradables es esencial y desempeña un papel muy importante tanto en nuestros objetivos de sostenibilidad y en la innovación científica de nuestro centro de I+D de Canon Production Printing (CPP).

«Estamos hablando de desarrollar una nueva clase de química», explica Tom van Dijkman, líder del programa de desarrollo tecnológico de CPP. Él y sus compañeros, Ernst Ullersma y Peter Wetjens, representan a Canon Production Printing en un consorcio de empresas y académicos para los que las tintas y los revestimientos sostenibles también suponen un reto. «En colaboración con organizaciones como AkzoNobel y Evonik, así como con varias universidades asociadas, hemos creado el proyecto 'SusInkCoat' para explorar nuevas sustancias químicas, materiales y procesos de producción». Y, aunque todos los miembros comparten este objetivo común, hay tres áreas de vital importancia para nosotros que podrían llevar la impresión hacia un futuro sostenible.

Materiales de encuadernación

Estas son las sustancias que mantienen unidas las partículas de pigmento y las hacen adherirse a una superficie. «Aquí tenemos una dicotomía», explica Tom. «Por un lado, queremos que nuestra tinta sea muy estable durante el proceso de impresión, hasta que queramos reciclar el papel. Por otro lado, queremos una forma de eliminar la tinta en el punto de reciclaje que requiera el menor tamaño posible. Para ello, necesitamos desarrollar un tipo de química que permita la disociación de estos materiales». Es el equivalente químico de un castillo de arena: mantiene su estructura durante un tiempo y luego se disuelve por completo.

«En un mundo ideal —añade Tom—, nos gustaría que formara parte del ciclo natural. Sabemos que los materiales impresos no siempre terminan donde deberían, a pesar de que todos nos esforzamos por reciclar tanto como sea posible». Esto podría conseguirse trabajando hacia una solución biológica, creando una formulación circular que se derive de la naturaleza y vuelva a ella en el punto de eliminación.

Pigmentos

«En la actualidad, la química de los pigmentos se basa por completo en combustibles fósiles y suele dar lugar a materiales que no son biodegradables en absoluto o que tienen una biodegradabilidad muy limitada», explica Tom. Hasta ahora, los pigmentos de tinta se han diseñado para que duren mucho, pero esto puede tener un gran impacto medioambiental, tanto en su producción como en su eliminación. «Nos gustaría encontrar compuestos químicos con los que podamos crear, por ejemplo, el color blanco sin utilizar dióxido de titanio. O conseguir un brillo metálico sin utilizar metales que acaban convirtiéndose en nanopartículas».

Y es posible que la respuesta esté en la propia naturaleza. «Si nos fijamos en las alas de una mariposa o un pájaro, sus colores normalmente no provienen de pigmentos», afirma Tom. «Los colores provienen de la estructura de los materiales que difractan la luz. Queremos utilizar ese mismo principio para conseguir efectos blancos y metálicos con materiales que, por lo demás, son inofensivos».

Tensioactivos

Son sustancias químicas que se añaden a las tintas y pinturas para ayudarles a fluir suavemente por una superficie, ya que, sin ellas, tienden a formar gotas. El tensioactivo adecuado puede crear una película fina y uniforme que fluye perfectamente por donde se aplica. En la actualidad, la mayor parte del mundo utiliza tensioactivos derivados de la química basada en combustibles fósiles. «Y aunque son muy eficaces —señala Tom—, debido a su diseño también son muy persistentes». Esto significa que, si terminan en la naturaleza, no se descomponen fácilmente por la acción de los microbios o la luz UV.

Además, la adición de estos tensioactivos altamente persistentes al medioambiente puede afectar gravemente a las células vivas de la naturaleza. «Cada célula tiene su propia 'cáscara' natural», añade Tom. «Estas cáscaras rodean las masas de agua que contienen todas las estructuras que crean la vida. Y estas cáscaras pueden dañarse por los tensioactivos». Este es un problema que afecta a todas las empresas del consorcio SusInkCoat, por lo que se ha iniciado una carrera para encontrar un nuevo tipo de química que nos proporcione las propiedades tensioactivas que necesitamos y que también pueda eliminarse de forma activa cuando sea necesario. «Una vez más, estamos buscando un interruptor», afirma Tom. «Queremos tensioactivos que hagan fluir la tinta hasta que se fije en su sitio. Después, queremos poder descomponer ese tensioactivo para que su impacto medioambiental sea mínimo».

Nuevos materiales para el futuro de todos

Ya sea en el campo de las ciencias de los materiales o en el desarrollo de tecnologías ópticas e impresión avanzadas, nuestros equipos de investigación y desarrollo tienen siempre presente nuestra filosofía corporativa de Kyosei: vivir y trabajar juntos por el bien común. SusInkCoat Consortium es un excelente ejemplo de la visión a largo plazo y la colaboración que aportamos tanto al desarrollo de productos como a nuestros objetivos de sostenibilidad como organización. «Este es un viaje que realizamos junto con nuestros clientes», añade Tom. «Al aprovechar las tecnologías que desarrollamos, podemos crear productos innovadores no solo para un par de años, sino para las próximas décadas».

Más información sobre Canon Production Printing.