Los colores se producen de diversas formas. Los colores más conocidos son los pigmentos. Sin embargo, los colores muy brillantes de la tarántula azul o las plumas de pavo real no son el resultado de pigmentos, sino de nanoestructuras que hacen que las ondas de luz reflejadas se superpongan. Esto produce efectos de color extraordinariamente dinámicos. Científicos del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), en cooperación con colegas internacionales, ahora han logrado replicar nanoestructuras que generan el mismo color independientemente del ángulo de visión.

A diferencia de los pigmentos, los colores estructurales no son tóxicos, más vibrante y duradera. En la producción industrial, sin embargo, tienen el inconveniente de ser fuertemente iridiscentes, lo que significa que el color percibido depende del ángulo de visión. Un ejemplo es el reverso de un CD. Por eso, estos colores no se pueden utilizar para todas las aplicaciones. Colores brillantes de animales, por el contrario, a menudo son independientes del ángulo de visión. Las plumas del martín pescador siempre aparecen azules, no importa desde qué ángulo miremos. La razón radica en las nanoestructuras:mientras que las estructuras regulares son iridiscentes, las estructuras amorfas o irregulares siempre producen el mismo color. Todavía, la industria solo puede producir nanoestructuras regulares de una manera económicamente eficiente.

Radwanul Hasan Siddique, Un investigador de KIT en colaboración con científicos de EE. UU. y Bélgica ahora ha descubierto que la tarántula azul no exhibe iridiscencia a pesar de las estructuras periódicas en sus pelos. Primero, su estudio reveló que los pelos son de varias capas, estructura en forma de flor. Luego, los investigadores analizaron su comportamiento de reflexión con la ayuda de simulaciones por computadora. En paralelo, construyeron modelos de estas estructuras utilizando impresoras nano-3D y optimizaron los modelos con la ayuda de las simulaciones. En el final, produjeron una estructura similar a una flor que genera el mismo color en un ángulo de visión de 160 grados. Este es el ángulo de visión más grande de cualquier color estructural sintético alcanzado hasta ahora.

Aparte de la estructura de varias capas y la simetría rotacional, es la estructura jerárquica de micro a nano la que asegura una intensidad de reflexión homogénea y evita los cambios de color.

A través del tamaño de la "flor, "el color resultante se puede ajustar, lo que hace que este método de coloración sea interesante para la industria. "Este podría ser un primer paso clave hacia un futuro en el que los colorantes estructurales reemplacen a los pigmentos tóxicos que se utilizan actualmente en los textiles". embalaje, y las industrias cosmética, "dice Radwanul Hasan Siddique del Instituto de Tecnología de Microestructuras de KIT, que ahora trabaja en el Instituto de Tecnología de California. Considera factible la aplicación a corto plazo en la industria textil.

El Dr. Hendrik Hölscher cree que la escalabilidad de la impresión nano-3D es el mayor desafío en el camino hacia el uso industrial. Solo unas pocas empresas en el mundo pueden producir este tipo de impresiones. En su opinión, sin embargo, Sin duda, el rápido desarrollo en este campo resolverá este problema en un futuro próximo.