Pesquisadores da Universidade de Surrey desenvolveram uma nova técnica inovadora para imitar uma das maiores conquistas da natureza - a cor estrutural natural.

Seguindo uma pesquisa aprofundada para explicar a física por trás do gap fotônico em materiais fotônicos estruturados, um novo método foi desenvolvido para caracterizar as estruturas internas de materiais naturais e replicar sua interação com a luz usando impressão 3D de cerâmica. A estrutura interna dos materiais e sua uniformidade local-auto ditam sua capacidade de absorção difusa, refletir e transmitir luz.

Durante este estudo, os pesquisadores descobriram uma relação direta entre a uniformidade da estrutura interna (em escalas de comprimento de onda) e sua capacidade de bloquear certos comprimentos de onda em materiais naturais. Munidos desse conhecimento, os pesquisadores desenvolveram uma nova métrica matemática para medir quais estruturas fotônicas melhor controlam a propagação da luz, possibilitando o design de novos materiais com diferentes funcionalidades dependendo da necessidade.

Testando a teoria, pesquisadores desenvolveram a primeira estrutura amorfa de giroide (triamond) com lacunas de banda, que é semelhante à estrutura encontrada em algumas asas de borboleta, através de uma impressora de cerâmica 3D. Da mesma forma que as estruturas encontradas na natureza, essas estruturas podem refletir e absorver luz, comprimentos de ondas de som e calor abrindo caminho para a criação de películas e tintas para janelas com rejeição de calor para melhorar a eficiência energética de edifícios e veículos.

A autora principal, Dra. Marian Florescu, da Universidade de Surrey, disse:"É realmente incrível que o que pensávamos ser um design artificial pudesse estar naturalmente presente na natureza.

"Esta descoberta afetará como projetamos materiais no futuro para manipular sua interação com a luz, calor e som. "

Este estudo foi publicado hoje em Nature Communications .