Um estudo recente realizado por uma equipe de pesquisadores liderada pelo Dr. Vinod Kumar Saranathan da Divisão de Ciência do Yale-NUS College descobriu um complexo, cristal tridimensional chamado de giroide único dentro das penas do pássaro folha de asa azul. A descoberta do Dr. Saranathan e de sua equipe veio da investigação das cores das penas dos pássaros-folha, um grupo enigmático de pássaros empoleirados endêmicos do sul e sudeste da Ásia (incluindo Cingapura), uma espécie da qual desenvolveu os cristais únicos em sua plumagem.

Ao comparar as nanoestruturas produtoras de cor presentes em parentes próximos, a equipe relatou que esta espécie é capaz de sintetizar diretamente cristais fotônicos gireoidianos únicos, que têm propriedades ópticas e eletrônicas altamente desejáveis ​​que os tornam ideais para uso em células fotovoltaicas para gerar energia solar. O uso deste cristal - uma "conquista culminante" na engenharia de ciência dos materiais que até agora tem sido fabricado apenas com grande dificuldade - tem o potencial não apenas de melhorar as células fotovoltaicas, o que significa que podem ser produzidos de forma mais fácil e barata, mas também para uso em outras aplicações industriais, como catálise em células de combustível e fibras ópticas.

Publicado em Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ), este estudo é particularmente relevante porque a busca por fontes renováveis ​​de energia e manufatura sustentável ganhou uma nova urgência.

Dr. Saranathan, que tem um cargo concomitante no Departamento de Ciências Biológicas da Universidade Nacional de Cingapura, disse, "Atualmente, não podemos fabricar industrialmente cristais fotônicos de giroide para trabalhar no espectro de luz visível, via auto-montagem, um processo que reúne espontaneamente 'blocos de Lego' químicos em nanoescala. Cristais maiores podem ser fabricados e, em seguida, encolhidos por calor para trabalhar com luz visível, mas até agora isso só pode ser feito em pequena escala e não está isento de defeitos. Assim, nossa descoberta dos primeiros cristais de giroide único diretamente automontados conhecidos pela ciência, encontrados nestes pássaros folha, pensamos que é revolucionário. A forma como os pássaros-folha fabricam esses cristais é muito mais simples do que como as borboletas - algumas das quais usam a mesma estrutura nas escamas de suas asas - ou como os cientistas materiais são conhecidos por fazê-lo. "

"Nossa pesquisa fornece uma visão clara sobre a classe de partículas fragmentadas, como proteínas carregadas, que os pesquisadores podem investigar no futuro, para ver se eles podem ser persuadidos a formar esses cristais em escalas de luz visíveis. Saber como os pássaros folhados fabricam essas estruturas exóticas pode estimular novas estratégias de auto-montagem ecologicamente corretas e biomiméticas para a síntese de materiais em grande escala nessas escalas ópticas de comprimento altamente desafiadoras, dada a necessidade ecológica urgente de tais materiais. "