Mudança de cor em uma imagem de ipomeia criada com o material de cor composta devido à irradiação de luz e à cor de fundo. Crédito:John Wiley &Sons, Inc.
Uma variedade de criaturas, incluindo camaleões, polvos e sapos, pode mudar de cor em resposta às mudanças no ambiente. Alguns insights sobre os mecanismos por trás disso no plano anatômico, níveis celulares e moleculares foram obtidos. Contudo, muito trabalho ainda é necessário para obter compreensão suficiente deste fenômeno e traduzi-lo em aplicações artificiais úteis.
Conforme relatado no jornal Pequena , pesquisadores do Departamento de Design e Engenharia Molecular da Universidade de Nagoya desenvolveram um material contendo corantes e cristais que podem mudar as cores e os padrões exibidos, dependendo da cor de fundo usada dentro dele e de sua exposição à luz visível ou ultravioleta.
A equipe se inspirou para desenvolver este material por meio de descobertas obtidas na pele de certas rãs, em que diferentes camadas de células com diferentes propriedades se combinam para permitir mudanças de cor notáveis.
Cada componente deste novo material desempenha um papel fundamental em suas propriedades de cor. Por exemplo, os corantes contribuem com suas cores inerentes à aparência do material, que pode ser ajustado misturando-os em diferentes extensões. Esses corantes também incluem aqueles que mudam de cor após a exposição à luz.
Micrografias eletrônicas de cristais coloidais esféricos compostos de partículas finas de sílica com um diâmetro de partícula de 250 nm:(a) imagem mostrando um cristal coloidal esférico, (b) imagem de superfície do cristal coloidal esférico, (c) uma imagem em corte do cristal coloidal esférico, e (d) cristais coloidais esféricos mantidos entre as malhas de 125 μm e 150 μm. Crédito:John Wiley &Sons, Inc.
Cristais esféricos também foram introduzidos no sistema, que, em vez de influenciar a cor por meio de sua pigmentação inerente, afetá-lo através de estruturas microscópicas que podem interferir diretamente com a luz. Finalmente, um pigmento preto e diferentes cores de fundo foram empregados para alterar as cores dos outros componentes da tela do sistema.
"Examinamos as influências dos diferentes componentes do sistema, como alterar o tamanho dos cristais, mudar o fundo de branco para preto, ou exposição à luz visível ou ultravioleta, "diz o autor correspondente Yukikazu Takeoka." Descobrimos que essas mudanças resultaram na exibição de cores diferentes em todo o material, semelhante à maneira pela qual alguns organismos podem mudar de cor em resposta a vários fatores em seu ambiente. "
a) Esta é uma fotografia dos cristais coloidais esféricos contendo 0,20% em peso de negro de fumo (CB). O tamanho das partículas finas de sílica varia de 200 a 300 nm, e 11 tamanhos diferentes foram usados. b) Esta é uma foto de um gorgulho desenhado usando cristais coloidais esféricos preparados usando partículas de sílica monodispersas com vários tamanhos de partícula e CB. Os arredores dos gorgulhos são desenhados com cristais coloidais esféricos que não contêm CB e mudam com a cor do fundo. Crédito:John Wiley &Sons, Inc.
"Esta é uma fase emocionante neste campo de estudo, como somos cada vez mais capazes de adaptar os mecanismos de mudança de cor que alguns animais usam a dispositivos artificiais, ", acrescenta o primeiro autor do estudo, Miki Sakai." Se esses materiais artificiais que mudam de cor podem igualar ou superar as exibições vibrantes de alguns animais, como polvos e sapos, poderia ter aplicações interessantes no desenvolvimento de novas tecnologias de exibição. "
