Por que o azul é uma das cores mais brilhantes que encontramos na natureza?
De penas de pássaros a cascas de frutas, o mundo natural tem duas maneiras principais de exibir a cor: por meio de substâncias pigmentares que fornecem absorção seletiva de cor, ou por meio da cor estrutural - o uso de estruturas microscópicas para controlar a reflexão da luz.
Agora, os cientistas desenvolveram um modelo de computador que explica por que as cores estruturais foscas mais brilhantes da natureza são quase sempre azuis e verdes: porque esses são os limites da cor estrutural dentro do espectro visível da luz.
Além de nos dar uma melhor compreensão de como os azuis e verdes mais brilhantes são criados no mundo natural, a pesquisa também pode ser importante para o desenvolvimento de tintas e revestimentos ecológicos e vibrantes que não desbotam com o tempo nem liberam produtos químicos tóxicos.
"Além de sua intensidade e resistência ao desbotamento, uma tinta fosca que usa cor estrutural também seria muito mais ecológica, já que tintas e pigmentos tóxicos não seriam necessários", disse o físico Gianni Jacucci, da Universidade de Cambridge, no Reino
Unido.
"No entanto, primeiro precisamos entender quais são as limitações para recriar esses tipos de cores antes que qualquer aplicação comercial seja possível."
Com a cor estrutural, a estrutura em nanoescala na superfície é o que dita a própria cor real.
Às vezes - como nas penas de pavão, por exemplo - essa cor pode ser iridescente e mudar entre matizes de cores em ângulos diferentes e sob diferentes luzes. Eles são produzidos por estruturas cristalinas ordenadas.
Com outras estruturas, você obtém uma cor fosca que não muda devido a estruturas desordenadas; na natureza, isso só foi observado na produção de tons de azul e verde. O objetivo do novo estudo foi verificar se esta era uma limitação inerente às referidas estruturas.
O novo modelo de computador, baseado em materiais artificiais chamados de vidros fotônicos, mostra que o vermelho está realmente fora do escopo das técnicas de espalhamento por trás das cores estruturais foscas: a região de comprimento de onda longo do espectro visível não pode ser facilmente refletida usando as técnicas de essas estruturas microscópicas de superfície.
"Por causa da interação complexa entre espalhamento único e espalhamento múltiplo, e contribuições do espalhamento correlacionado, descobrimos que além do vermelho, o amarelo e o laranja dificilmente podem ser alcançados", diz a química Silvia Vignolini , da Universidade de Cambridge.
Deve ser por isso que os vermelhos foscos brilhantes são produzidos com pigmentos naturais, em vez de cores estruturais. A equipe acredita que a evolução na natureza levou a diferentes formas de produzir cores vermelhas, devido aos limites das estruturas subjacentes.
Saber mais sobre como essas cores estruturais foscas são criadas nos levará mais perto de produzir tintas livres de pigmentos e corantes - um passo significativo em materiais de longa duração e ecologicamente corretos para muitas aplicações.
Isso ainda está um pouco distante, e parece que uma abordagem diferente será necessária para vermelhos e laranjas - outros tipos de nanoestruturas podem ser capazes de fazer o trabalho, depois que uma pesquisa mais detalhada sobre eles for realizada, mas por agora os cientistas de materiais estão tendo os mesmos problemas que o mundo natural.
"Quando tentamos recriar artificialmente a cor estrutural fosca para vermelhos ou laranjas, acabamos com um resultado de baixa qualidade, tanto em termos de saturação quanto de pureza de cor", diz o químico Lukas Schertel , da Universidade de Cambridge.
Via: Sciencealert
Imagens: Sciencealert
