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Jueves, 2 julio 2015
Ciencia de los Materiales

Colores independientes de la química

Inspirados por la forma en que las plumas iridiscentes de ciertas aves juegan con la luz, unos científicos han creado películas delgadas de un material que ofrecen muchos colores distintos, en una amplia gama que incluye desde por ejemplo el rojo hasta el verde, con sus tonalidades determinadas por la estructura física en vez de por pigmentos.

 

El color estructural, en contraposición al color químico, surge de la interacción de la luz con materiales que tienen patrones especiales, trabajados a una escala tan diminuta que son capaces de doblar y reflejar la luz de un modo tal que amplifican algunas longitudes de onda y amortiguan las demás. Los melanosomas, pequeños paquetes de melanina que se encuentra en las plumas, piel y pelaje de muchos animales, pueden producir colores estructurales cuando están organizados debidamente en capas sólidas, como lo están en las plumas de algunas aves.

 

El equipo de Nathan Gianneschi, profesor de química y bioquímica en la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, sintetizó y ensambló nanopartículas de una versión sintética de la melanina para imitar las estructuras naturales presentes en esas plumas de ave. El objetivo de Gianneschi y sus colegas era averiguar cómo exactamente la naturaleza utiliza materiales de este tipo, y, a partir de este conocimiento, ir más allá de lo que es posible en la naturaleza.

 

A fin de imitar los melanosomas naturales, los autores de la investigación procesaron químicamente moléculas de dopamina para hacerlas formar estructuras con la configuración deseada.

 

[Img #28952]

 

Las películas resultantes reflejan colores puros de la luz, incluyendo rojo, naranja, amarillo y verde, con tonalidades determinadas por el espesor de la capa del material y por cuán aglomeradas están las partículas, lo cual se relaciona con su tamaño, tal como los análisis del equipo de investigación han determinado.

 

Las cualidades de esta gama de materiales inspirada en la naturaleza ofrecen un amplio abanico de aplicaciones potenciales. Las tonalidades puras de color, sin influencias químicas, constituyen un rasgo valioso en sensores colorimétricos. Y, a diferencia de las pinturas o tintes a base de pigmentos, el color estructural no se desvanece por las influencias ambientales que sí afectan a todo color químico.

 

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