Kimyagerler Kaybolan Dövme Teknolojisi Geliştirdi: İşleyişinin Ardındaki Bilim

Tatil ya da iş görüşmesi için sabah tattoo’larınızı görünmez kılıp akşam parti için tekrar ortaya çıkarmak ne kadar pratik olurdu? Bu, bilim kurgu gibi görünse de, yakında gerçeğe dönüşebilir.

Colorado Boulder Üniversitesi araştırmacıları, UV ışığı ile ortaya çıkarılabilen ve beyaz ışıkla kapatılana kadar görünür kalan görünmez mürekkepler geliştirdi. Araştırmalarını Matter & Light dergisinde yayımladılar.

Bu mürekople farklı motifler oluşturdular: ışığı açıldığında aydınlanan bir fenerden, sevilen çocuk kitabı The Rainbow Fish’teki gibi çok renkli pullara kadar.

Bu mürekople kullanılan pigmentler, sözcük olarak Yunanca “photos” (ışık) ve “chroma” (renk) kelimelerinden türetilen fotokromik boyalardır. Yani, ışığa maruz kaldıklarında renk değiştiren bileşiklerdir. Bu boyalar yıllardır renk değiştiren güneş gözlüklerinde kullanılmaktadır.

Işık enerji taşır ve fotokromik bileşikler, bu enerjinin molekülün şeklini ve dolayısıyla özelliklerini değiştiren bir kimyasal değişikliğe yol açacak kadar yeterli olacak şekilde tasarlanmıştır.

“Görünmez” mürekkepte, iki veya üç saniyelik parlak ultraviyole (UV) ışığı, boya molekülünde yeni bir halka oluşturmak için yeterlidir; bu da renksiz pigmenti renkli bir forma geçirir. Molekülün kesin yapısına bağlı olarak çeşitli renkler mevcuttur.

Parlak beyaz ışık tepkimi tersine çevirir, halkayı kırar ve rengi tekrar kapatır. Uzun süre boyunca bu kimyanın karşılaştığı zorluk, boyanın renkli formunun nispeten kararsız olması ve özellikle daha yüksek sıcaklıklarda daha kararlı, renksiz forma hızlıca dönmesiydi.

Bir diğer sorun da yorulmaydı: Belirli sayıda açılıp kapanma döngüsünden sonra boyalar bozuluyor ve kalıcı bir renklenme kazanıyordu. Hiç geçişken camlı güneş gözlüğü mü aldınız ve zamanla etkilerinin azaldığını mı fark ettiniz? Bu, gözlüklerdeki fotochromik bileşenlerin aynı türden bozulmasından kaynaklanıyor. Ancak son yıllarda yapılan araştırma çalışmalarının sayesinde, renklerini aylarca güvenilir şekilde koruyan ve 10.000’i aşan aktivasyon-deaktivasyon döngüsünü bozulmadan geçirebilen son derece kararlı boyalar tasarlandı.

Colorado Boulder Üniversitesi’nden Carson Bruns’un ekibi, bu pigmentlerin polimetil metakrilat (PMMA) içine kapsüllenmesiyle döşek boyası mürekkebine dönüştürülebileceğini gösterdi; PMMA, kemik çimentosunda, protezlerde ve göz içi lenslerde tıbbi kullanım için onaylanmış bir polimerdir. Bu mürekkep ailesi PhotoTat olarak biliniyor.

Burada PhotoTat, geleneksel döşek boyası mürekkebiyle birleştirilerek UV ışığına maruz kaldığında renklenen ve beyaz ışık altında renk kaybeden öğeler ekleniyor. Matter & Light, Bruns ve ark., CC BY-SA

Pazara çıkış zamanı

Peki, bu değiştirilebilir döşek boyaları ne zaman satın alabileceksiniz? Kırmızı bir pigment, 2024 yılında Colorado merkezli biyoteknoloji şirketi Hyprskn tarafından Magic Ink adıyla piyasaya sürüldü. Bir mililitrelik (ml) şişe 77 sterline mal oluyor; bu da özelleştirilmiş boyalar ve gerekli formülasyon süreci nedeniyle sıradan döşek boyası mürekkebinden yaklaşık 100 kez daha pahalıdır. Mürekkep, AB’nin Reach (Kimyasalların Kaydı, Değerlendirmesi, İzni ve Kısıtlanması) güvenlik düzenlemelerine tamamen uyumludur.

Şimdi Bruns’un araştırma ekibi, 16 farklı renkle birleştirilebilen üç yeni PhotoTat mürekkebi daha geliştirdi – mavi, magenta ve sarı. “Şu ana kadar bu mürekkebi test eden tek kişi benim. Aslında bacaklarımda şu anda bunun yüzlercesi var ve hepsi çok iyi gitti,” diyor Bruns.

Ancak bazı zorluklar hâlâ var: Doğrudan güneş ışığı, cilt kremiyle korunmadıkça döşek boyalarını aktive edecek kadar UV ışığı içerir. İç mekan ışığıysa birkaç günlük bir süreçte onları yavaşça söndürecek.

İki veya üç saniyelik parlak UV ışığı, boya molekülünde yeni bir halka oluşturmak ve renksiz bir pigmenti renkli bir hale getirmek için yeterlidir. Miriam O’Duill

Ayrıca, şu anda mavi mürekkebin yalnızca 10–100 aktivasyondan sonra bozulduğu ve kalıcı, mor renkli bir iz bıraktığı görülüyor. En önemlisi, bu mürekkeplerin dövmecilik işletmelerinde genel kullanım için yaygınlaşmadan önce kapsamlı toksiklik ve güvenlik testlerinden geçmesi gerekiyor; bu da muhtemelen birkaç yıl sürecek. Henüz yeni “gündüz iş, gece parti” görünümünüz için umutlanmayın.

Hyprskn, Magic Ink’i başlattığında, dövmeci topluluğundaki tepki karışıktı. Bazı dövmeciler bunu devrimci bir yaratıcı araç olarak görürken, bazıları bunun abartılmış bir eğlence olduğunu düşünüyor. Ancak Bruns, fotochromic dövmə mürekkeplerini yalnızca moda aksesuarları olarak görmüyor.

Aynı zamanda, örneğin radyoterapiyi yönlendirmek veya biyopsi için hedef bölgeleri belirlemek için kalıcı deri işaretlemelerine ihtiyaç duyan hastalar için tıbbi uygulamalar da hayal ediyor. Bruns, bu işaretlemelerin “traumatik bir deneyimin kalıcı bir hatırlatıcısına dönüştüğüne” ve klinik ortamda artık gerekli olmadığında dövmeyi görünmez hale getirerek azaltılabileceğine işaret ediyor.

Yazar

1. Nottingham Üniversitesi, Kimya Doçenti

Nottingham Üniversitesi, Kimya Doçenti

Tutarsızlık beyanı

Miriam O’Duill, bu makaleden faydalanabilecek herhangi bir şirket veya kuruluşta çalışmamakta, danışmanlık yapmamakta, hissesi olmamakta ve fon almamakta; akademik ataması dışında herhangi bir ilgili bağlantı beyan etmemektedir.

Ortaklar

Nottingham Üniversitesi, The Conversation UK’nin kurucu ortağı olarak finansman sağlamaktadır.