El desarrollo de un material coloreado estructuralmente no iridiscente inspirado en los pelos de tarántula. Crédito:Universidad de Akron
Inspirado en el pelo de las tarántulas azules, Investigadores de la Universidad de Akron lideran un equipo que fabricó un material de color estructural que muestra un color uniforme desde todas las direcciones de visualización. Este hallazgo anula la sabiduría convencional de que las estructuras fotónicas de orden de largo alcance son siempre iridiscentes. abriendo un nuevo potencial para la producción masiva de colores estructurales porque los diseños altamente ordenados son fáciles de escalar y fabricar. Bor-Kai (Bill) Hsiung y sus colegas en UA, Universidad de Gante, El Instituto de Tecnología de Karlsruhe y la Universidad de Nebraska-Lincoln publicaron su investigación, que aparece en la portada de la revista de enero de 2017 de Materiales ópticos avanzados .
"Los colores estructurales son más vibrantes y duraderos que los pigmentos utilizados en la mayoría de los productos hechos por humanos, "explicó Hsiung, el autor principal de esta investigación y un becario de biomimetismo en Integrated Bioscience Ph.D. programa en la Universidad de Akron. "Se producen por efectos ópticos cuando la luz interactúa con nanoestructuras que tienen aproximadamente el mismo tamaño que la longitud de onda de la luz". Piensa en un pavo real o una mariposa. El problema es que la mayoría de los colores estructurales son fuertemente iridiscentes, cambiando de color cuando se ve desde diferentes ángulos. Es hermoso en la naturaleza pero no es muy funcional cuando estamos viendo la televisión y nos mudamos a un nuevo asiento ".
El equipo descubrió por primera vez que muchas tarántulas azules vibrantes no muestran iridiscencia a pesar de que las arañas usan nanoestructuras para producir esos colores. Dado que el color azul de la araña no es iridiscente, El equipo de Hsiung sugirió que se podría aplicar el mismo proceso para hacer reemplazos de pigmentos que nunca se desvanecen, así como para ayudar a reducir el deslumbramiento en los sistemas de visualización de gran angular en los teléfonos, televisores y otros dispositivos.
Inspirado en el pelo de las tarántulas azules, B.-K. Hsiung y sus colaboradores hicieron un material de color estructural altamente periódico que muestra un color consistente desde todas las direcciones de visualización en el artículo número 1600599. Este hallazgo anula la sabiduría convencional de que el color no iridiscente no puede ser producido por estructuras fotónicas de orden de largo alcance. abriendo un nuevo potencial para producir en masa nuevos colores estructurales. Crédito: Materiales ópticos avanzados
Mientras cavaban más profundo encontraron que los pelos de algunas especies de tarántulas azules muestran una forma especial similar a una flor que, según su hipótesis, redujo el efecto iridiscente resultante de las estructuras periódicas. Luego, gracias al impulso de crowdfunding que recibieron anteriormente, Pudieron probar esta hipótesis utilizando una serie de simulaciones por computadora y prototipos físicos construidos con tecnología de impresión nano-3D de vanguardia.
Su color producido por las estructuras impresas en 3D tiene un ángulo de visión de 160 grados, el mayor ángulo de visión de todos los colores estructurales sintéticos demostrados.
"Estos colorantes estructurales podrían utilizarse como sustitutos de pigmentos, muchos de los cuales son tóxicos, en materiales como plásticos, metal, textiles y papel, y para producir color para sistemas de visualización de gran angular como teléfonos y televisores, "Dijo Hsiung.
