«Azul egipcio»: el primer pigmento sintético de la historia vuelve para revelar huellas dactilares e iluminar células

En una de las salas del Museo Egipcio de El Cairo, un visitante se detiene ante un sarcófago de madera pintada o un fragmento de pintura mural antigua, atraído por una mancha azul que sigue viva pese a los siglos. Se acerca un poco, lee la pequeña cartela y pasa a la pieza siguiente. Probablemente no sabe que ese azul no salió de una piedra preciosa ni de una planta, sino que se fabricó en hornos egipcios, ni que científicos de universidades lejanas persiguen hoy sus secretos bajo el microscopio.

El material del que hablamos es el que los científicos llaman «azul egipcio», y su composición química es la de un silicato de calcio y cobre. El antiguo egipcio molía arena, cal y cobre o sus minerales, y calentaba después la mezcla en un horno hasta convertirla en una masa azul que, molida a su vez, se transformaba en pigmento. La literatura científica lo describe como el primer pigmento sintético fabricado por el ser humano: el primer color que no existía listo en la naturaleza, sino que las personas crearon con sus manos y su conocimiento.

Sobre la edad del pigmento, las fuentes difieren ligeramente: un comunicado de la Universidad de Georgia, en Estados Unidos, la sitúa en unos cinco mil años, mientras que la Universidad Curtin, en Australia, señala que se fabricó por primera vez antes del 3200 a. C. Sea cual sea la cifra exacta, lo seguro es que tiene al menos cuatro mil años y que siguió usándose, según el mismo comunicado australiano, hasta aproximadamente el siglo IV de nuestra era, antes de que su receta se borrara de la memoria durante siglos.

Aquí conviene medir las palabras. El antiguo egipcio no conocía nada llamado «nano», ni pretendía lo que los científicos han descubierto recientemente. Pero fue, sin exagerar, el primer ingeniero de materiales de la historia: sabía que una mezcla concreta de materias primas concretas daba un color concreto si el fuego alcanzaba la temperatura adecuada, y dominó su reproducción con constancia a lo largo de siglos. Eso, en sí mismo, es ciencia, aunque nunca se escribiera en ecuaciones.

La historia moderna comenzó en febrero de 2013, cuando un equipo de la Universidad de Georgia dirigido por la investigadora Tina Salguero publicó un estudio en el Journal of the American Chemical Society. El equipo descubrió que el silicato de calcio y cobre se descompone en láminas nanométricas tan finas que miles de ellas cabrían una junto a otra en el grosor de un solo cabello humano, y que esas láminas emiten radiación en el infrarrojo cercano, invisible al ojo, del mismo tipo que usan los mandos a distancia y las llaves de los coches.

La paradoja que llamó la atención de los científicos es que un material que había resistido miles de años en las paredes de las tumbas se deshace con facilidad al agitarlo en agua caliente, según recogió la revista Scientific American. Los investigadores lograron incluso imprimir esas láminas con impresoras de inyección de tinta corrientes, lo que abrió la puerta a la idea de una «tinta nanométrica» que parece normal a simple vista pero emite una señal infrarroja detectable con el aparato adecuado.

El material tiene además una ventaja económica no menos importante que la física. La mayoría de los materiales que emiten en el rango infrarrojo dependen de las tierras raras, elementos caros y repartidos de forma muy desigual por el planeta. El azul egipcio, en cambio, está hecho de calcio, cobre, silicio y oxígeno, es decir, de elementos baratos y abundantes, algo en lo que los investigadores vieron un posible beneficio económico y ambiental.

La primera aplicación que salió del laboratorio al mundo tangible llegó de Australia. El 24 de mayo de 2016, la Universidad Curtin anunció un estudio publicado en la revista Dyes and Pigments en el que el equipo del profesor Simon Lewis empleó polvo finamente molido de azul egipcio para detectar huellas dactilares latentes en superficies estampadas y reflectantes, donde los polvos convencionales suelen fallar, entre ellas, según lo publicado sobre el estudio, los billetes de polímero. Al investigador le basta una fuente de luz blanca barata y una cámara digital corriente con una modificación sencilla para captar lo que el pigmento emite en el rango infrarrojo.

Luego llegó el mayor salto, en 2020, cuando un equipo de la Universidad de Gotinga, en Alemania, junto con socios de la Universidad de California en Riverside, publicó un estudio en Nature Communications. El equipo midió la emisión de las láminas nanométricas de azul egipcio y la situó en torno a los 910 nanómetros; y, lo más importante, esa emisión no se desvanece con la exposición prolongada a la luz, a diferencia de los colorantes orgánicos habituales, como la rodamina, que se apagan rápidamente bajo el láser. En la práctica, eso significa que un investigador puede observar una muestra durante horas sin que su marcador se extinga.

El equipo utilizó estas láminas como sondas diminutas dentro de embriones de mosca de la fruta, siguiendo el movimiento de cada partícula por separado en el espacio entre las células para deducir de él las propiedades mecánicas del tejido, y observó que las partículas más cercanas a los núcleos celulares se movían en un rango más estrecho, lo que los investigadores interpretaron como señal de que el medio alrededor de los núcleos es más denso. También las introdujeron en hojas de Arabidopsis, una planta modelo de laboratorio, infiltrando la solución en la hoja con una jeringa sin aguja, técnica habitual en los laboratorios de biología vegetal, y las láminas siguieron siendo visibles por su señal característica. Todo ello se registró con cámaras de silicio corrientes y de bajo coste, no con las cámaras refrigeradas con nitrógeno que exigen muchos materiales infrarrojos.

¿Por qué importa esto? Porque el infrarrojo cercano penetra en los tejidos vivos mejor que la luz visible, y por eso los investigadores apuestan por él para la imagen biomédica, para las tintas de seguridad que protegen los documentos contra la falsificación y para los dispositivos de comunicación óptica. La honestidad obliga, sin embargo, a decir que todo lo anterior, hasta la fecha en que se escriben estas líneas y hasta donde sabemos, sigue en el terreno de la investigación y los ensayos de laboratorio, y no se ha convertido aún en un producto médico que se use en pacientes.

Y volvemos a la cuestión del orgullo, porque es un orgullo condicionado. La verdad precisa es que se descubrió una propiedad moderna en un material antiguo, no que los antepasados escondieran a propósito un secreto nanométrico en las paredes. Lo que sí merece orgullo es que el antiguo egipcio eligió las materias primas correctas, controló su fuego y repitió su receta miles de veces con un mismo resultado, dejando al mundo un material tan estable que los científicos del siglo XXI encontraron en él lo que no encontraban en materiales diseñados en los laboratorios más avanzados.

Y la pregunta que vuelve al lector: ¿dónde están los laboratorios de hoy frente a este legado? Los tres estudios en los que se basa este artículo salieron de Georgia, Perth y Gotinga, en colaboración con Riverside. Pero el panorama en Egipto no está vacío: restauradores del laboratorio de madera del Centro de Conservación del Gran Museo Egipcio utilizaron, en un estudio publicado en 2017, la luminiscencia infrarroja del azul egipcio para rastrear su distribución en un sarcófago de madera pintada de la Baja Época del antiguo Egipto, incluso allí donde su rastro era mínimo o estaba mezclado con otros pigmentos, es decir, el mismo uso de la propiedad que el mundo persigue; e investigadores del Centro Nacional de Investigación y del Centro Nacional de Investigación de Vivienda y Construcción sintetizaron el pigmento a escala nanométrica en 2023 para recubrimientos decorativos y anticorrosión. En cuanto a la imagen biológica o la detección de huellas con láminas nanométricas, no hemos encontrado, hasta la fecha en que se escriben estas líneas, ningún estudio egipcio publicado, aunque puede que eso refleje una laguna en lo que nos ha llegado y no en lo que existe. Las materias primas siguen aquí, arena, cal y cobre, y los estudiantes de química y física de nuestras universidades merecen que se les diga que en un material que lleva el nombre de su país hay un campo de investigación abierto cuyas puertas aún no se han cerrado.

Y cuando ese visitante vuelva a la misma sala en una próxima visita y se detenga ante la misma mancha azul, quizá la vea con otros ojos: no solo como un color hermoso, sino como el mensaje de un químico anónimo que compuso el primer color sintético de la historia, un mensaje que sigue llegando, en una luz que no vemos, a laboratorios cuya existencia jamás imaginó.