modelagem computacional explica porque azuis e verdes são as cores mais brilhantes na natureza

Os pesquisadores, da Universidade de Cambridge, usou um experimento numérico para determinar os limites de cor estrutural mate, um fenômeno que é responsável por algumas das cores mais intensas na natureza, e descobriu que ele se estende apenas até em azul e verde do espectro visível. Os resultados publicados, em PNAS, poderia ser útil no desenvolvimento de tintas ou revestimentos não tóxicos com cor intensa que nunca se desvanece.

cor estrutural, que é visto em algumas penas de aves, asas de borboleta ou insetos, não é causada por pigmentos ou corantes, mas a estrutura interna sozinho. A aparência da cor, se mate ou iridescente, será dependendo de como as estruturas são organizadas em nanoescala.

Ordenada, ou cristalina, estruturas resultar em cores iridescentes, que mudam quando visto de diferentes ângulos. Desordenado, ou correlacionadas, estruturas resultar em cores mate ângulo-independentes, que têm a mesma aparência de qualquer ângulo de visão. Como a cor estrutural não se desvanece, estas cores mate ângulo-independentes seria muito útil para aplicações tais como tintas ou revestimentos, onde os efeitos metálicos não são desejados.

"Além de sua intensidade e resistência ao desbotamento, uma tinta mate que usa a cor estrutural também seria muito mais amigo do ambiente, como corantes e pigmentos tóxicos não seria necessário", disse o primeiro autor Gianni Jacucci do Departamento de Química da Cambridge. "No entanto, precisamos primeiro entender quais são as limitações para recriar estes tipos de cores antes de quaisquer aplicações comerciais são possíveis."

"A maioria dos exemplos de cor de natureza estrutural são iridescente, até agora, exemplos de ocorrência natural cor estrutural mate só existem em tons azuis ou verdes," disse o co-autor Lukas Schertel. "Quando nós tentamos cor estrutural mate artificialmente recriar para os vermelhos ou laranjas, vamos acabar com um resultado de má qualidade, tanto em termos de saturação e pureza da cor."

Os pesquisadores, que se baseiam no laboratório do Dr. Silvia Vignolini, usados ​​modelagem numérica para determinar as limitações de criar saturado, puro e mate cor vermelha estrutural.

Os pesquisadores modelaram a resposta óptica e aparência de cor de nanoestruturas, como os encontrados no mundo natural. Eles descobriram que saturado, cores estruturais mate não pode ser recriado na região vermelha do espectro visível, o que pode explicar a ausência desses tons em sistemas naturais.

"Devido à interacção complexa entre único dispersão e a dispersão múltipla, e as contribuições de dispersão correlacionada, verificou-se que para além de vermelho, laranja e amarelo podem também ser dificilmente atingido," disse Vignolini.

Apesar das aparentes limitações de cor estrutural, os pesquisadores dizem que isso pode ser superado usando outro tipo de nanoestruturas, como estruturas de rede ou estruturas hierárquicas multi-camadas, embora estes sistemas não são totalmente compreendidos.

fonte: University of Cambridge. "Computational modelling explains why blues and greens are brightest colors in nature." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 September 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200911141656.htm>.