Os cientistas desenvolveram uma maneira de extrair uma paleta de cores mais rica do espectro disponível, aproveitando padrões desordenados inspirados na natureza que normalmente seriam vistos como preto.

As cores que vemos na natureza geralmente vêm de padrões em nanoescala que refletem a luz de volta de maneiras específicas. A asa de uma borboleta, por exemplo, pode parecer azul porque pequenas ranhuras na superfície da asa fazem com que apenas a luz azul seja refletida.

Quando as superfícies aparecem em preto ou branco, Contudo, muitas vezes é porque as estruturas em nanoescala são completamente desordenadas, fazendo com que toda a luz seja absorvida ou refletida.

Uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade de Birmingham agora encontrou uma maneira de controlar a maneira como a luz passa por essas superfícies desordenadas para produzir cores vivas.

O time, que inclui colegas da Universidade Ludwig Maximilian de Munique, Alemanha, e a Universidade de Nanjing na China, comparou o método a técnicas que os artistas exploraram durante séculos. Entre os exemplos mais famosos disso está a taça romana de Lycurgus do século IV, feito de vidro que parece verde quando a luz incide sobre ele pela frente, mas vermelho quando a luz brilha por trás dele.

Em um avanço moderno, a equipe de pesquisa demonstrou uma maneira de controlar com precisão esse efeito para produzir uma reprodução de cores extraordinariamente precisa.

As diferentes cores da imagem são representadas em diferentes espessuras de um material transparente - como o vidro - em uma placa litográfica. Além do mais, os pesquisadores depositaram a camada desordenada - neste caso, feita de aglomerados aleatórios de nanopartículas de ouro. Finalmente, abaixo desta camada, a equipe colocou um espelho para formar uma cavidade transparente. A cavidade é capaz de prender partículas de luz, ou fótons, dentro. Os fótons se comportam como ondas dentro da cavidade, ressoando em frequências diferentes abaixo da superfície litográfica e liberando cores diferentes de acordo com o comprimento de cada onda.

Usando esta técnica, a equipe foi capaz de reproduzir uma pintura em aquarela chinesa com uma precisão de cores requintada.

Pesquisador-chefe, Professor Shuang Zhang, explica:"As diferentes maneiras pelas quais a natureza pode produzir cores são realmente fascinantes. Se pudermos aproveitá-las de forma eficaz, podemos abrir um tesouro mais rico, cores mais vivas do que já vimos. "

O co-autor, Dr. Changxu Liu, acrescenta:"Na física, estamos acostumados a pensar que a aleatoriedade na nanofabricação é ruim, mas aqui mostramos que a aleatoriedade pode levar a ser superior a uma estrutura ordenada em algumas aplicações específicas. Também, a intensidade da luz dentro das estruturas aleatórias que produzimos é realmente forte - podemos usar isso em outras áreas da física, como novos tipos de tecnologias de detecção. "