Gli scienziati hanno trovato un modo per estrarre il colore dal nero

Gli scienziati hanno trovato un modo per estrarre una gamma più ricca di colori da superfici percepite da noi come nere o bianche. I colori che vediamo in natura spesso provengono da pattern su nanoscala che riflettono la luce in modi particolari. L’ala di una farfalla, ad esempio, potrebbe apparire blu perché piccole scanalature nella superficie dell’ala fanno riflettere unicamente la luce blu.

Quando le superfici appaiono nere o bianche, tuttavia, è spesso perché le strutture in nanoscala sono completamente disordinate, facendo sì che tutta la luce sia assorbita o riflessa. Un team di ricercatori guidato dall’Università di Birmingham ha ora trovato un modo per controllare il modo in cui la luce attraversa queste superfici disordinate per produrre colori vivaci.

Il team ha confrontato il metodo con le tecniche che gli artisti hanno sfruttato per secoli. Tra gli esempi più famosi c’è la tazza romana di Lycurgus del IV secolo realizzata in vetro, la quale appare verde quando la luce splende su di essa dalla parte anteriore, ma rossa quando la luce passa da dietro.

Disegnare attraverso la rifrazione della luce

Con un moderno processo, il team di ricerca ha dimostrato come controllare con precisione questo effetto per produrre dei colori.

I diversi colori nell’immagine qui sopra sono rappresentati in diversi spessori di un materiale trasparente – come il vetro – su una lastra litografica. Inoltre, i ricercatori hanno depositato lo strato disordinato, in questo caso costituito da gruppi casuali di nanoparticelle d’oro. Alla fine, sotto questo strato, il team ha posizionato uno specchio per formare una cavità trasparente. La cavità è in grado di intrappolare particelle di luce o fotoni all’interno. I fotoni si comportano come onde all’interno della cavità, risuonando a frequenze diverse sotto la superficie litografica e rilasciando colori diversi in base alla lunghezza di ciascuna onda.

Usando questa tecnica, il team è stato in grado di riprodurre un dipinto ad acquerello cinese con una precisione del colore squisita.

Il ricercatore capo, il professor Shuang Zhang, spiega: “I diversi modi in cui la natura può produrre il colore sono davvero affascinanti. Se sfruttati in modo efficace, potremo aprire un tesoro di colori più ricchi e vivaci.”