La colorazione verde brillante di un tonchio si rivela come squame al microscopio ottico.
L'evoluzione ha creato nelle api, farfalle, e coleotteri qualcosa che gli ingegneri ottici hanno lottato per ottenere per anni:cristalli biofotonici organizzati in modo preciso che possono essere utilizzati per migliorare le celle solari, cavi in fibra ottica, e anche cosmetici e vernici, ha scoperto un nuovo studio condotto da Yale.
Il team di Yale ha utilizzato raggi X ad alta intensità presso l'Argonne National Laboratory di Chicago per studiare le nanostrutture che producono colore all'interno di strutture simili a capelli che coprono alcune specie di farfalle, punteruoli e coleotteri, api, e ragni e tarantole. Hanno scoperto che l'architettura di queste nanostrutture è identica ai polimeri chimici progettati da chimici e scienziati dei materiali, secondo il rapporto pubblicato il 14 maggio sulla rivista Nano lettere .
Ingegneri, però, hanno avuto difficoltà a organizzare questi polimeri in strutture più grandi che li renderebbero commercialmente fattibili.
"Queste nanostrutture biofotoniche hanno le stesse forme comunemente viste in miscele di grandi, sintetico, Molecole simili a Lego chiamate copolimeri a blocchi, sviluppato da chimici, " ha detto l'autore principale Vinod Saranathan, ex studente laureato a Yale e ora membro di facoltà allo Yale-NUS College di Singapore.
Queste nanostrutture artificiali devono essere di un ordine di grandezza più grandi, come quelle che si trovano nelle scaglie di scarafaggi e farfalle, per interferire con la luce e rendere i colori saturi. Ingegneri, chimici, e i fisici attualmente trovano difficile controllare l'autoassemblaggio dei polimeri sintetici per ottenere la forma desiderata delle molecole su una vasta area, disse Saranathan.
L'interno delle squame rivela il cristallo fotonico, che rispecchia le nano strutture progettate da ingegneri ottici ma su scala più ampia.
"Artropodi come farfalle e coleotteri, che si sono evolute in milioni di anni di selezione, sembrano realizzare abitualmente queste nanostrutture fotoniche usando l'autoassemblaggio e alla scala ottica desiderata proprio come nei moderni approcci ingegneristici, " ha detto Richard Prum, il William Robertson Coe Professor presso il Dipartimento di Ecologia e Biologia Evoluzionistica e autore senior dell'articolo.
