La ricerca, pubblicata sulla rivista Nature Communications, ha utilizzato la modellazione computazionale per simulare il modo in cui la luce interagisce con la struttura di diversi materiali, come foglie e fiori. Il team ha scoperto che le strutture molecolari di questi materiali fanno sì che riflettano la luce blu e verde in modo più efficiente rispetto ad altri colori, facendoli apparire più luminosi ai nostri occhi.
"Abbiamo scoperto un principio fondamentale che spiega perché alcuni colori sono più luminosi di altri in natura", ha affermato il professor Ullrich Steiner, coautore dello studio della Scuola di Fisica dell'Università di Bristol. "Questo principio si basa sull'interazione tra diffusione e assorbimento della luce e si applica a un'ampia gamma di materiali naturali, dalle piante agli animali."
Le scoperte del team hanno importanti implicazioni per la nostra comprensione del mondo naturale e potrebbero essere utilizzate per sviluppare nuove tecnologie che imitano il modo in cui la natura crea colori vivaci.
La risposta a questa domanda risiede nella fisica della luce e nella struttura dei materiali.
La luce è una forma di radiazione elettromagnetica ed è costituita da uno spettro di colori. Ogni colore della luce ha una lunghezza d'onda diversa e l'occhio umano è in grado di percepire colori diversi rilevando queste diverse lunghezze d'onda.
Quando la luce colpisce un oggetto, può essere assorbita, riflessa o diffusa. Il colore di un oggetto dipende da quali lunghezze d'onda della luce assorbe e da quali lunghezze d'onda riflette.
Nel caso degli oggetti blu e verdi, le strutture molecolari di questi materiali fanno sì che riflettano la luce blu e verde in modo più efficiente rispetto ad altri colori. Ciò significa che ai nostri occhi viene riflessa una maggiore quantità di luce blu e verde, facendo apparire questi colori più luminosi.
Le strutture molecolari degli oggetti blu e verdi sono tipicamente costituite da schemi ripetuti di atomi o molecole. Questi modelli creano minuscole "antenne" sintonizzate su specifiche lunghezze d'onda della luce. Quando la luce colpisce queste antenne, viene diffusa in modo risonante, il che significa che viene amplificata e riflessa nella stessa direzione.
Questo effetto di diffusione risonante è ciò che rende gli oggetti blu e verdi così luminosi. È anche ciò che conferisce a questi colori la loro caratteristica lucentezza e iridescenza.
Al contrario, gli oggetti rossi e gialli assorbono la luce blu e verde in modo più efficiente rispetto ad altri colori. Ciò significa che ai nostri occhi viene riflessa meno luce blu e verde, facendo apparire questi colori più scuri.
Le strutture molecolari degli oggetti rossi e gialli sono tipicamente più disordinate di quelle degli oggetti blu e verdi. Questo disordine impedisce la formazione di antenne di diffusione risonanti, quindi gli oggetti rossi e gialli non riflettono la luce in modo altrettanto efficiente.
La fisica della luce e la struttura dei materiali sono responsabili dei colori vibranti che vediamo nel mondo naturale. Il blu e il verde sono i colori più brillanti in natura perché vengono riflessi in modo più efficiente dalle strutture molecolari di piante, animali e minerali.
