Dei modelli matematici spiegano come mai il verde ed il blu sono così brillanti in natura

Un team di ricercatori dell’Università di Cambridge, è riuscito, grazie ad un modello matematico a determinare i limiti del colore strutturale, un fenomeno che porta alla nascita di alcuni dei colori più intensi in natura. I ricercatori hanno fissato questo limite allo spettro del blu e del verde. Questi sono infatti gli unici spettri del visibile per cui è possibile creare un colore strutturale.

Che cos’è un colore strutturale?

Il colore strutturale, che si può ammirare nelle piume di alcuni uccelli, o nelle ali di farfalle e insetti, non è creato da pigmenti o coloranti, ma soltanto dalla struttura interna. L’aspetto del colore, sia opaco che iridescente, dipenderà da come le strutture sono disposte su scala nanometrica all’interno della piuma o dell’ala.

Le strutture ordinate, o cristalline, danno luogo a colori iridescenti, che cambiano se visti da diverse angolazioni. Mentre le strutture più caotiche producono colori opachi, che hanno lo stesso aspetto da qualsiasi angolo li si osservi.

Gianni Jacucci del Dipartimento di Chimica di Cambridge ed autore principale dello studio ritiene che questa tecnologia naturale potrebbe essere impiegata per la realizzazione di vernici e coloranti commerciali. Jacucci ha infatti affermato che “oltre alla loro intensità e resistenza allo sbiadimento, una vernice opaca che utilizza il colore strutturale sarebbe anche molto più rispettosa dell’ambiente, poiché non sarebbero necessari coloranti e pigmenti tossici. Tuttavia, dobbiamo prima capire quali siano i limiti per ricreare questi tipi di colori prima che sia possibile qualsiasi applicazione commerciale“.

Il colore strutturale può essere solo blu o verde

Quando i ricercatori hanno provato a creare dei colori strutturali per il rosso, hanno notato che ottenevano solo pessimi risultati, sia in termini di purezza del colore che di saturazione. Sono dunque ricorsi alla modellazione numerica per determinare i limiti della creazione di un colore strutturale rosso saturo, puro e opaco.

Analizzando in questo modo la risposta ottica e l’aspetto del colore delle nanostrutture che si trovano in natura, hanno scoperto che queste sono possibili soltanto per la parte dello spettro visibile del blu e del verde. Tonalità di rosso strutturali infatti non esistono in natura.

I ricercatori pensano dunque che sia possibile ricorrere ad altri tipi di nanostrutture, non presenti in natura, ma che prendono spunto dalla già perfetta tecnologia della natura, perfezionatasi in milioni di anni.

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