Los científicos han desarrollado una forma de extraer una paleta de colores más rica del espectro disponible aprovechando patrones desordenados inspirados en la naturaleza que normalmente se verían como negros.

Los colores que vemos en la naturaleza a menudo provienen de patrones a nanoescala que reflejan la luz de formas particulares. El ala de una mariposa por ejemplo, puede aparecer azul porque pequeñas ranuras en la superficie del ala hacen que solo se refleje la luz azul.

Cuando las superficies aparecen en blanco o negro, sin embargo, a menudo se debe a que las estructuras a nanoescala están completamente desordenadas, haciendo que toda la luz sea absorbida o reflejada.

Un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Birmingham ha encontrado una forma de controlar la forma en que la luz pasa a través de estas superficies desordenadas para producir colores vivos.

El equipo, que incluye a colegas de la Universidad Ludwig Maximilian de Munich, Alemania, y la Universidad de Nanjing en China, ha comparado el método con técnicas que los artistas han explotado durante siglos. Entre los ejemplos más famosos de esto se encuentra la copa de Licurgo romana del siglo IV, hecho de vidrio que parece verde cuando la luz lo ilumina desde el frente, pero rojo cuando la luz lo atraviesa desde atrás.

En un avance moderno, el equipo de investigación demostró una forma de controlar con precisión este efecto para producir una reproducción de color extraordinariamente precisa.

Los diferentes colores de la imagen están representados en diferentes espesores de un material transparente, como el vidrio, en una placa litográfica. En la parte superior de esta, los investigadores depositaron la capa desordenada, en este caso hecha de grupos aleatorios de nanopartículas de oro. Finalmente, debajo de esta capa, el equipo colocó un espejo para formar una cavidad transparente. La cavidad puede atrapar partículas de luz, o fotones, dentro. Los fotones se comportan como ondas dentro de la cavidad, resonando a diferentes frecuencias debajo de la superficie litográfica y liberando diferentes colores según la longitud de cada onda.

Al usar esta técnica, el equipo pudo reproducir una pintura china en acuarela con una precisión de color exquisita.

El investigador principal, Profesor Shuang Zhang, explica:"Las diferentes formas en que la naturaleza puede producir color son realmente fascinantes. Si podemos aprovecharlas de manera eficaz, podemos abrir un tesoro de más ricos, colores más vivos de los que hemos visto hasta ahora ".

El coautor Dr. Changxu Liu agrega:"En física, estamos acostumbrados a pensar que la aleatoriedad en la nanofabricación es mala, pero aquí mostramos que la aleatoriedad puede llevar a ser superior a una estructura ordenada en algunas aplicaciones específicas. También, la intensidad de la luz dentro de las estructuras aleatorias que producimos es realmente fuerte; podemos usar eso en otras áreas de la física, como nuevos tipos de tecnologías de detección ".