La investigación, publicada en la revista Nature Communications, utilizó modelos computacionales para simular la forma en que la luz interactúa con la estructura de diferentes materiales, como hojas y flores. El equipo descubrió que las estructuras moleculares de estos materiales hacen que reflejen la luz azul y verde de manera más eficiente que otros colores, haciéndolos parecer más brillantes a nuestros ojos.
"Hemos descubierto un principio fundamental que explica por qué ciertos colores son más brillantes que otros en la naturaleza", afirmó el profesor Ullrich Steiner, coautor del estudio de la Facultad de Física de la Universidad de Bristol. "Este principio se basa en la interacción entre la dispersión y la absorción de la luz y se aplica a una amplia gama de materiales naturales, desde plantas hasta animales".
Los hallazgos del equipo tienen implicaciones importantes para nuestra comprensión del mundo natural y podrían usarse para desarrollar nuevas tecnologías que imiten la forma en que la naturaleza crea colores vibrantes.
La respuesta a esta pregunta está en la física de la luz y la estructura de los materiales.
La luz es una forma de radiación electromagnética y consta de un espectro de colores. Cada color de luz tiene una longitud de onda diferente y el ojo humano es capaz de percibir diferentes colores al detectar estas diferentes longitudes de onda.
Cuando la luz incide en un objeto, puede ser absorbida, reflejada o dispersada. El color de un objeto depende de qué longitudes de onda de luz absorbe y qué longitudes de onda refleja.
En el caso de los objetos azules y verdes, las estructuras moleculares de estos materiales hacen que reflejen la luz azul y verde de manera más eficiente que otros colores. Esto significa que se refleja más luz azul y verde hacia nuestros ojos, lo que hace que estos colores parezcan más brillantes.
Las estructuras moleculares de los objetos azules y verdes suelen estar formadas por patrones repetidos de átomos o moléculas. Estos patrones crean pequeñas "antenas" que están sintonizadas con longitudes de onda de luz específicas. Cuando la luz incide en estas antenas, se dispersa resonantemente, lo que significa que se amplifica y se refleja en la misma dirección.
Este efecto de dispersión resonante es lo que hace que los objetos azules y verdes parezcan tan brillantes. También es lo que les da a estos colores su brillo e iridiscencia característicos.
Por el contrario, los objetos rojos y amarillos absorben la luz azul y verde de manera más eficiente que otros colores. Esto significa que se refleja menos luz azul y verde hacia nuestros ojos, lo que hace que estos colores parezcan más oscuros.
Las estructuras moleculares de los objetos rojos y amarillos suelen estar más desordenadas que las de los objetos azules y verdes. Este trastorno impide la formación de antenas de dispersión resonante, por lo que los objetos rojos y amarillos no reflejan la luz con tanta eficacia.
La física de la luz y la estructura de los materiales son responsables de los colores vibrantes que vemos en el mundo natural. Los azules y verdes son los colores más brillantes de la naturaleza porque se reflejan más eficientemente en las estructuras moleculares de las plantas, los animales y los minerales.
