Científicos de la Universidad de Cornell afirman haber diseñado un textil tan oscuro que absorbe casi todos los fotones que lo alcanzan, tomando prestados trucos de un sorprendente pájaro tropical para llevar el diseño de telas a un nuevo territorio.
El largo camino del tinte malva al tejido ultranegro
La química del color moderna comenzó con un accidente. En 1856, el químico británico William Henry Perkin intentó sintetizar un medicamento contra la malaria y, en su lugar, produjo mauveína, un tinte púrpura intenso que cambió la moda y la industria. Desde entonces, los laboratorios han estado persiguiendo pigmentos más estables, brillantes y extraños para pinturas, tintas, fotografía y textiles.
Ahora, el equipo de Cornell lleva esa historia al extremo opuesto: no colores más brillantes, sino casi oscuridad total. En su último trabajo, investigadores del laboratorio Responsive Adaptive Clothing (RAD) de la Facultad de Ecología Humana han diseñado un tejido de lana merina que sólo refleja, de media, el 0,13% de la luz incidente. Esto se sitúa muy por debajo del umbral habitual para materiales “súper negros”, que suele definirse como aquellos que reflejan menos del 0,5%.
Este nuevo textil atrapa más del 99,8% de la luz visible, dejando superficies que parecen vacíos sin rasgos en lugar de tela negra común.
A diferencia de anteriores recubrimientos ultranegros diseñados principalmente para óptica de laboratorio, éste parte de un material cotidiano: la suave lana, adecuada para llevar puesta.
Cómo fabricar un tejido que devora la luz
El papel de la polidopamina
Los investigadores empezaron con lana merina blanca, ampliamente usada en ropa de alta gama por su suavidad y transpirabilidad. Primero trataron las fibras con polidopamina, un polímero sintético que imita la química adhesiva de las conchas de mejillón y la melanina presente en muchos animales. La polidopamina se adhiere fácilmente a una amplia gama de superficies y forma una capa oscura que absorbe la luz.
Este paso básicamente “imprime” la lana con un recubrimiento bioinspirado que profundiza su color y la prepara para modificaciones posteriores. El polímero ofrece una fuerte absorción en todo el espectro visible, pero, por sí solo, no puede alcanzar la oscuridad casi perfecta.
Plasma y nanofibrillas: esculpiendo la superficie
La segunda fase se lleva a cabo en una cámara de plasma. El plasma, un gas ionizado, bombardea la superficie de la tela y la graba suavemente a escala nanométrica. Bajo condiciones cuidadosamente controladas, este tratamiento hace que las fibras recubiertas de polidopamina broten pequeñas estructuras puntiagudas, conocidas como nanofibrillas.
Estas nanofibrillas actúan como un bosque microscópico: en lugar de rebotar directamente, los rayos de luz entrantes rebotan entre las puntas hasta perder casi toda su energía.
En términos ópticos, la superficie deja de comportarse como un espejo liso y empieza a comportarse como una trampa. Cada reflexión ocurre en un ángulo ligeramente distinto, dando más oportunidades a los fotones para ser absorbidos por el recubrimiento oscuro.
La combinación de un pigmento similar a la melanina y una superficie de alta estructuración lleva la reflectancia hasta ese sorprendente 0,13% que muestra el estudio en Nature Communications. Bajo una luz intensa, la tela sigue pareciendo extraordinariamente uniforme, casi sin pliegues ni textura visibles.
Cuando la moda se encuentra con la fotónica
Para demostrar que el material no es solo una curiosidad de laboratorio, la estudiante de diseño Zoe Álvarez lo usó para crear un vestido negro sin tirantes. En la pasarela, una prenda así parecería casi un recorte en la realidad, ya que la tela revela tan pocos contornos o sombras.
Ese tipo de efecto visual ha entusiasmado a artistas y diseñadores durante años. Recubrimientos ultranegros previos, como Vantablack, llamaron la atención pero eran difíciles de usar en tejidos flexibles y estaban sujetos a licencias y manipulaciones muy restrictivas. Un proceso aplicable a la lana merina sugiere un futuro más amplio para prendas ultradark y disfraces escénicos de grado comercial.
- Ropa ultranegra para artistas y magos, ocultando costuras y formas sobre el escenario.
- Disfraces y accesorios para rodajes de cine, creando “vacíos” creíbles o efectos de ciencia ficción sin recurrir a CGI pesado.
- Fondos de alto contraste para fotografía y sesiones de producto.
El textil de Cornell todavía necesita pruebas de durabilidad: cómo se comporta tras lavados, estiramientos o exposición al sol durante meses. Pero la receta básica sugiere un camino hacia la oscuridad ponible y escalable.
El ave que inspiró la tela más negra
Plumas de riflebird como modelo
El equipo no partió de cero. Estudiaron detenidamente al riflebird, un miembro de la familia de aves del paraíso que vive en Nueva Guinea y partes de Australia. Los machos realizan exhibiciones de cortejo llamativas con plumas tan oscuras que sus zonas iridiscentes parecen brillar sobre un fondo prácticamente vacío.
Esas plumas consiguen su intensa oscuridad gracias a dos características clave que actúan juntas. Primero, la densa acumulación de pigmento de melanina en el interior de la pluma absorbe luz. Segundo, las bárbulas compactas -pequeños filamentos que salen del raquis principal- crean estructuras 3D intrincadas. Estas estructuras rebotan la luz internamente e impiden que vuelva al observador.
El truco de la naturaleza es simple pero potente: combinar pigmentos fuertes con una microarquitectura compleja para que la luz entrante no tenga por dónde salir.
La profesora asistente Larissa Shepherd y sus colegas se propusieron imitar estos principios en un textil, cambiando la queratina natural por lana y la melanina natural por polidopamina, mientras usaban el plasma para esculpir su propia versión de nanostructuras similares a bárbulas.
Por qué la biología sigue inspirando nuevos materiales
Los riflebirds son parte de un patrón más amplio. Ingenieros que estudian alas de mariposa, caparazones de escarabajo y plumas de pavo real han descubierto un repertorio de trucos para manipular la luz. Algunas especies dependen menos de pigmentos y más de estructuras a nanoescala que interfieren con las ondas de luz, produciendo colores tornasolados sin tintes.
El tejido de Cornell se sitúa en la misma línea del diseño bioinspirado. Los investigadores, en vez de buscar iridiscencia, han optado por la calma absoluta: superficies que no revelan prácticamente nada bajo la luz.
Usos potenciales mucho más allá de la moda
Los textiles ultranegros podrían revolucionar industrias mucho más allá de la ropa. Cualquier campo que necesite controlar la luz parásita podría beneficiarse de un material que absorba casi todo lo que toca.
| Campo | Ejemplo de uso del tejido ultranegro |
| Astronomía | Recubrimiento interior de telescopios para reducir reflejos internos y mejorar la detección de señales débiles. |
| Imagen y sensórica | Mejorar objetivos de calibración para cámaras, sistemas LIDAR e instrumentos científicos. |
| Tecnología solar | Aumentar la absorción de luz en componentes específicos de colectores solares o paneles térmicos. |
| Defensa y sigilo | Reducir firmas visuales en tejidos para uniformes de camuflaje o cubiertas. |
Al absorber más luz, estos materiales pueden reducir los reflejos y las imágenes fantasma en sistemas ópticos, un problema persistente en mediciones de gran precisión. Para telescopios espaciales que deben detectar objetos muy débiles cerca de estrellas brillantes, una pequeña mejora en el control de luz parásita puede traducirse en mejores datos.
Al mismo tiempo, los recubrimientos ultranegros podrían ayudar en la gestión térmica. Superficies que absorben eficientemente pueden calentarse rápido al sol, algo útil en ciertos diseños solares térmicos, pero que puede conllevar riesgos de sobrecalentamiento en prendas. Cualquier avance hacia ropa comercial requerirá pruebas minuciosas de comodidad, transpirabilidad y seguridad bajo luz solar intensa.
Preguntas que aún necesitan respuesta
El material plantea muchas cuestiones prácticas. ¿Se puede escalar el tratamiento de plasma a rollos de tela anchos y a velocidad industrial? ¿Cómo resiste la nanostructura la vida diaria: plegados, roces, detergentes, aceites corporales? Si las minúsculas fibrillas se degradan, podría aumentar la reflectancia y desvanecerse la característica oscuridad.
También hay un aspecto de sostenibilidad. La lana es renovable, pero el coste ambiental depende de los tratamientos químicos, el uso energético en cámaras de plasma y las opciones al final de la vida útil para prendas que mezclan polímeros avanzados con fibras naturales. Investigadores en ingeniería textil ya examinan tintes y acabados de bajo impacto; los procesos ultranegros deberán integrarse en ese debate más amplio.
Por ahora, la tela de Cornell muestra lo que ocurre cuando el diseño de moda y la ingeniería óptica comparten de verdad una mesa de trabajo. Ilustra además una tendencia creciente: científicos que acuden a las estructuras animales no solo en busca de inspiración, sino como modelos funcionales para dispositivos, sensores y superficies con comportamientos imposibles para materiales convencionales.
El baile nupcial del riflebird antes sólo importaba a sus parejas en las densas copas selváticas. Hoy, sus plumas influyen silenciosamente en cómo repensamos la oscuridad misma, desde la ropa que vestimos hasta los instrumentos con los que estudiamos el cielo nocturno.
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