Un estudio reciente de un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Vinod Kumar Saranathan de la División de Ciencias del Yale-NUS College ha descubierto un complejo, cristal tridimensional llamado giroide único dentro de las plumas del pájaro hoja de alas azules. El avance del Dr. Saranathan y su equipo provino de su investigación sobre los colores de las plumas de las aves hoja, un enigmático grupo de aves que se posan endémicas del sur y sudeste de Asia (incluido Singapur), una especie de la cual ha desarrollado cristales únicos en su plumaje.

Al comparar las nanoestructuras productoras de color presentes en parientes cercanos, el equipo informó que esta especie es capaz de sintetizar directamente cristales fotónicos de un solo giroide, que tienen propiedades ópticas y electrónicas muy deseables que las hacen ideales para su uso en células fotovoltaicas para generar energía solar. El uso de este cristal, un "logro supremo" en la ingeniería de la ciencia de los materiales que hasta ahora sólo se ha fabricado con gran dificultad, tiene el potencial no solo para mejorar las células fotovoltaicas, lo que significa que se pueden producir de manera más fácil y económica, pero también para su uso en otras aplicaciones industriales como catálisis en pilas de combustible y fibra óptica.

Publicado en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ), Este estudio es particularmente relevante ya que la búsqueda de fuentes de energía renovables y la fabricación sostenible ha adquirido una nueva urgencia.

Dr. Saranathan, quien tiene un cargo concurrente en el Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Singapur, dijo, "En la actualidad, no podemos fabricar industrialmente cristales fotónicos de un solo giroide para que funcionen en el espectro de luz visible, mediante autoensamblaje, un proceso que reúne espontáneamente 'bloques Lego' químicos a nanoescala. Se pueden fabricar cristales más grandes y luego termoencogirse para trabajar con luz visible, pero hasta ahora esto solo se puede hacer a pequeña escala y no está libre de defectos. Por lo tanto, nuestro descubrimiento de los primeros cristales de un solo giroide directamente autoensamblados conocidos por la ciencia, encontrado en estas aves de hoja, creemos que es revolucionario. La forma en que las aves de hoja fabrican estos cristales es mucho más sencilla que la forma en que las mariposas, algunas de las cuales usan la misma estructura en las escamas de sus alas, o se sabe que los científicos de materiales lo hacen ".

"Nuestra investigación proporciona una visión clara sobre la clase de partículas irregulares como las proteínas cargadas que los investigadores pueden investigar en el futuro, para ver si se les puede persuadir para que formen estos cristales a escalas de luz visible. Saber cómo las aves hoja fabrican estas estructuras exóticas puede impulsar nuevas estrategias de autoensamblaje biomimético ecológico para la síntesis de materiales a gran escala en estas escalas ópticas de longitud altamente desafiantes, dada la urgente necesidad ecológica de tales materiales ".