(PhysOrg.com) -- Al centro di alcuni dei colori più brillanti sulle ali delle farfalle si trovano strutture bizzarre, ha scoperto un team multidisciplinare di ricercatori di Yale. Queste strutture incuriosiscono gli scienziati e gli ingegneri del team, che vogliono usarli per sfruttare il potere della luce.

Le nanostrutture di cristallo che alla fine danno alle farfalle il loro colore sono chiamate grioidi. Queste sono strutture curve tridimensionali "strane e strane" che diffondono selettivamente la luce, disse Richard Prum, presidente e il William Robertson Coe Professor nel Dipartimento di Ornitologia, Ecologia e Biologia Evoluzionistica. Prum ha guidato la squadra di Yale, che ha riportato i suoi risultati online nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

Prum nel corso degli anni è rimasto affascinato dalle proprietà dei colori sulle ali delle farfalle e ha arruolato ricercatori per aiutarli a studiarli dai Dipartimenti di Ingegneria Chimica, Fisica e Ingegneria Meccanica, così come la Yale School of Engineering and Applied Science.

Utilizzando una tecnica di diffusione dei raggi X presso l'Argonne National Laboratory in Illinois, Richard Prum, il suo studente laureato Vinod Saranathan ei loro colleghi hanno determinato la struttura interna tridimensionale delle squame nelle ali di cinque specie di farfalle.

Il giroide è fatto di chitina, il duro materiale amidaceo che forma l'esterno di insetti e crostacei, La chitina si deposita solitamente sulle membrane esterne delle cellule. Il team di Yale voleva sapere come una cellula può scolpirsi in questa forma straordinaria, che ricorda una rete di boomerang a tre pale. Hanno scoperto che, essenzialmente, le membrane esterne delle cellule della scala delle ali di farfalla crescono e si piegano all'interno delle cellule. Le membrane poi formano un doppio giroide - o due, reti speculari modellate dalle membrane cellulari esterne ed interne. Questi ultimi sono più facili da coltivare ma non sono così bravi a diffondere la luce. La chitina viene quindi depositata nel giroide esterno per creare un singolo cristallo solido. La cellula poi muore, lasciando dietro di sé le nanostrutture di cristallo sull'ala della farfalla.

Gli ingegneri fotonici stanno usando forme giroscopiche per cercare di creare celle solari più efficienti e, imitando la natura, potrebbe essere in grado di produrre anche dispositivi ottici più efficienti, ha detto Prum.