Aditivo ópticamente activo

El aditivo ópticamente activo (AOA) es un material orgánico o inorgánico que, al añadirse a un recubrimiento , hace que este reaccione a la luz ultravioleta . Este efecto permite una inspección rápida y no invasiva de áreas recubiertas muy extensas durante el proceso de aplicación, lo que permite al inspector de recubrimientos identificar y concentrarse en las áreas defectuosas, reduciendo así el tiempo de inspección y asegurando la probabilidad de una buena aplicación y cobertura. Funciona resaltando huecos y poros, áreas de aplicación excesiva o insuficiente, además de brindar la oportunidad de detectar grietas e identificar el deterioro temprano del recubrimiento a lo largo de su vida útil. El uso de aditivos ópticamente activos o aditivos fluorescentes está especificado en la Especificación Militar de EE. UU. MIL-SPEC-23236C. ^{[ 1 ]} El uso de AOA y la técnica de inspección se describen en el documento SSPC Actualización Tecnológica 11.

Existen dos tipos comunes de aditivos ópticamente activos disponibles comercialmente: inorgánicos y orgánicos. Los OAA inorgánicos presentan tamaños de partícula grandes.Con un tamaño de entre 5 y 10  μm (sin movilidad), son estables a la luz, se pueden encontrar en diversos colores (como se muestra en la imagen superior), son útiles en una amplia gama de sistemas de recubrimiento y son más caros. Algunos OAA inorgánicos pueden presentar cierto grado de fosforescencia, lo que facilita la inspección.

Los OAA orgánicos requieren bajas concentraciones, son solubles en disolventes y líquidos orgánicos (móviles), emiten luz azul bajo luz ultravioleta (el mismo color que la pelusa, el aceite, la grasa, etc.), pueden decolorarse rápidamente, tienen un uso limitado en diversos sistemas de recubrimiento y son menos costosos. Además, son indistinguibles de los antiguos recubrimientos de epoxi de alquitrán que aún se observan en algunas estructuras y recipientes. Los OAA orgánicos no presentan fosforescencia.

Si un solo fotón se acerca a un átomo que es receptivo a él, el fotón puede ser absorbido por el átomo de una manera muy similar a como una onda de radio es captada por una antena. En el momento de la absorción, el fotón deja de existir y la energía total contenida dentro del átomo aumenta. Este aumento de energía generalmente se describe simbólicamente diciendo que uno de los electrones más externos "salta" a una "órbita superior". Esta nueva configuración atómica es inestable y la tendencia es que el electrón vuelva a caer a su órbita o nivel de energía inferior, emitiendo un nuevo fotón en el proceso. Todo el proceso puede no tardar más de 10⁻⁹ ^segundos . El resultado es muy similar al del color reflectante, pero debido al proceso de absorción y emisión, la sustancia emite un brillo. Según Planck , la energía de cada fotón viene dada por la multiplicación de su frecuencia por una constante (la constante de Planck ,6,626 × 10 ⁻³⁴  J⋅Hz ^{−1 ‍ [2 ]} ). De ello se deduce que la longitud de onda de un fotón emitido por un sistema luminiscente está directamente relacionada con la diferencia entre la energía de los dos niveles atómicos involucrados.

En términos de longitud de onda , esta relación es inversa, de modo que si un fotón emitido debe tener una longitud de onda corta (alta energía), la brecha que debe saltar el electrón debe ser grande. La relación numérica entre estos dos aspectos es el recíproco de la constante de Planck. Los ingenieros químicos pueden diseñar moléculas teniendo en cuenta estos niveles de energía, para así ajustar la longitud de onda de los fotones emitidos y producir un color específico.

• Buckhurst y Bowry. «Sistema de recubrimiento ópticamente activo para el recubrimiento de tanques de lastre». Documento T-44, presentado en la Paint and Coatings Expo 2005, SSPC, Pittsburgh, 2005.
• Punto Único de Almacenamiento de Especificaciones y Normas del Departamento de Defensa (DoDSSP), Oficina de Pedidos de Documentos de Estandarización, 700 Robbins Avenue, Edificio 4D, Filadelfia, PA 19111–5094
• Actualización tecnológica 11 – Inspección de sistemas de recubrimiento fluorescente, SSPC, Pittsburgh, octubre de 2006
• Planck, M. "Sobre la ley de distribución de la energía en el espectro normal", Annalen der Physik, 4, 553, 1901
• Paint&Coatings.com; 28 de noviembre de 2000. "Empresa escocesa desarrolla un aditivo para revolucionar el proceso de inspección de recubrimientos".