Los colores brillantes de algunas mariposas escarabajos o pájaros no se deben a la presencia de pigmentos que absorben selectivamente la luz, pero debido a la denominada coloración estructural. La coloración estructural ocurre en superficies con una nanoestructura con dimensiones similares a las de la longitud de onda de la luz incidente (típicamente por debajo de la micra). Estas nanoestructuras ordenadas se conocen como cristales fotónicos. Existe un gran interés en aportar celulosa, el polímero más abundante en la tierra, biocompatible y biogradable, con estas estructuras, que puede ofrecer nuevas funcionalidades ópticas y eléctricas.

El estudio publicado hoy en Fotónica de la naturaleza , dirigido por el Dr. Agustín Mihi del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC), crea por primera vez cristales fotónicos y estructuras plasmónicas de un derivado de celulosa a través de su nanoestructuración con la técnica de litografía blanda. Al nanoestructurar periódicamente la película de celulosa, ya no es transparente y comienza a reflejar colores intensos, dependiendo del patrón con el que se haya moldeado.

Con esta nueva técnica totalmente escalable y de bajo costo, alternativa al tradicional autoensamblaje de nanocristales de celulosa, Se crea una nanoestructura reproducible y de alta calidad en este polímero en muy poco tiempo, y logrando una amplia gama de colores iridiscentes, solo dependiendo del tamaño y morfología de las estructuras creadas.

Estos cristales fotónicos se pueden nanoimprimir sobre diferentes sustratos para brindar propiedades fotónicas en superficies que no presentan esta propiedad, como el papel, demostrando el potencial de esta tecnología como tinta fotónica, para aplicaciones en tecnología anti-falsificación, embalaje, papel decorativo, etiquetas o sensores, entre otros.

Cuando estas estructuras están cubiertas con una fina capa de metal, adquieren propiedades plasmónicas manteniendo su flexibilidad, logrando colores más brillantes. Es más, dependiendo del tipo de derivado de celulosa utilizado, se puede ajustar su grado de biodegradabilidad y solubilidad en agua. Estas estructuras plasmónicas se pueden utilizar como sensores desechables para la emisión Raman o para aumentar la luz emitida por un tinte.