Uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Nagoya imita as cores ricas da plumagem de pássaros e demonstra novas maneiras de controlar como a luz interage com os materiais.

As cores brilhantes no mundo natural geralmente resultam de estruturas minúsculas em penas ou asas que mudam a maneira como a luz se comporta quando é refletida. A chamada "cor estrutural" é responsável pelos tons vivos dos pássaros e borboletas. O aproveitamento artificial desse efeito poderia nos permitir projetar novos materiais para aplicações como células solares e camuflagem adaptativa tipo camaleão.

Inspirado na coloração de um azul profundo de um pássaro nativo da América do Norte, Gaio estelar, uma equipe da Universidade de Nagoya reproduziu a cor em seu laboratório, dando origem a um novo tipo de pigmento artificial. Este desenvolvimento foi relatado em Materiais avançados .

"As penas do gaio estelar fornecem um excelente exemplo de cor estrutural independente do ângulo, "diz o último autor Yukikazu Takeoka, "Esta cor é realçada por materiais escuros, que, neste caso, pode ser atribuído a partículas de melanina negra nas penas. "

Na maioria dos casos, as cores estruturais parecem mudar quando vistas de diferentes perspectivas. Por exemplo, imagine como as cores na parte de baixo de um CD parecem mudar quando o disco é visto de um ângulo diferente. A diferença no azul do gaio de Stellar é que as estruturas, que interferem com a luz, sente-se em cima de partículas pretas que podem absorver uma parte dessa luz. Isso significa que em todos os ângulos, como quer que você olhe para isso, a cor do Jay do Stellar não muda.

A equipe usou uma abordagem "camada por camada" para construir filmes de partículas finas que recriaram a textura microscópica de esponja e as partículas pretas de fundo das penas do pássaro.

Para imitar as penas, os pesquisadores cobriram partículas microscópicas de núcleo negro com camadas de partículas transparentes ainda menores, para fazer partículas parecidas com a framboesa. O tamanho do núcleo e a espessura das camadas controlavam a cor e a saturação dos pigmentos resultantes. Mais importante, a cor dessas partículas não mudou com o ângulo de visão.

"Nosso trabalho representa uma maneira muito mais eficiente de projetar cores estruturais independentes de ângulos produzidas artificialmente, "Takeoka acrescenta." Ainda temos muito a aprender com os sistemas biológicos, mas se pudermos entender e aplicar com sucesso esses fenômenos, toda uma gama de novos metamateriais estará acessível para todos os tipos de aplicações avançadas onde as interações com a luz são importantes. "