As cores são produzidas de várias maneiras. As cores mais conhecidas são os pigmentos. Contudo, as cores muito brilhantes da tarântula azul ou das penas de pavão não resultam de pigmentos, mas de nanoestruturas que fazem com que as ondas de luz refletidas se sobreponham. Isso produz efeitos de cor extraordinariamente dinâmicos. Cientistas do Karlsruhe Institute of Technology (KIT), em cooperação com colegas internacionais, agora conseguiram replicar nanoestruturas que geram a mesma cor, independentemente do ângulo de visão.

Em contraste com os pigmentos, cores estruturais não são tóxicas, mais vibrante e durável. Na produção industrial, Contudo, eles têm a desvantagem de serem fortemente iridescentes, o que significa que a cor percebida depende do ângulo de visão. Um exemplo é o verso de um CD. Portanto, essas cores não podem ser usadas para todos os aplicativos. Cores brilhantes de animais, por contraste, são frequentemente independentes do ângulo de visão. As penas do martim-pescador sempre aparecem em azul, não importa de que ângulo olhamos. A razão está nas nanoestruturas:embora as estruturas regulares sejam iridescentes, estruturas amorfas ou irregulares sempre produzem a mesma cor. Ainda, a indústria só pode produzir nanoestruturas regulares de maneira economicamente eficiente.

Radwanul Hasan Siddique, Um pesquisador do KIT em colaboração com cientistas dos EUA e da Bélgica descobriu agora que a tarântula azul não exibe iridescência, apesar das estruturas periódicas em seus cabelos. Primeiro, seu estudo revelou que os cabelos são multicamadas, estrutura semelhante a uma flor. Então, os pesquisadores analisaram seu comportamento de reflexão com a ajuda de simulações de computador. Em paralelo, eles construíram modelos dessas estruturas usando impressoras nano-3D e otimizaram os modelos com a ajuda das simulações. No fim, eles produziram uma estrutura semelhante a uma flor que gera a mesma cor em um ângulo de visão de 160 graus. Este é o maior ângulo de visão de qualquer cor estrutural sintética alcançada até agora.

Além da estrutura de várias camadas e simetria rotacional, é a estrutura hierárquica de micro a nano que garante intensidade de reflexão homogênea e evita mudanças de cor.

Pelo tamanho da "flor, "a cor resultante pode ser ajustada, o que torna este método de coloração interessante para a indústria. "Este pode ser um primeiro passo importante em direção a um futuro em que os corantes estruturais substituam os pigmentos tóxicos usados ​​atualmente em têxteis, embalagem, e indústrias cosméticas, "diz Radwanul Hasan Siddique do Instituto de Tecnologia de Microestrutura do KIT, que agora trabalha no California Institute of Technology. Ele considera a aplicação de curto prazo na indústria têxtil viável.

O Dr. Hendrik Hölscher acredita que a escalabilidade da impressão nano-3D é o maior desafio no caminho para o uso industrial. Apenas poucas empresas no mundo são capazes de produzir essas impressões. Na opinião dele, Contudo, o rápido desenvolvimento neste campo certamente resolverá este problema no futuro próximo.