Los colores de las perlas, las plumas de las aves, las alas de las mariposas y los ópalos pueden surgir no de los pigmentos, sino de la forma en que la luz interactúa con estructuras microscópicas. Este efecto, conocido como color estructural, ha inspirado a un equipo de investigación dirigido por el profesor Shu Yin, de la Universidad de Tohoku, a desarrollar un método de producción más sencillo en colaboración con investigadores de varias instituciones de Japón, Taiwán y China, así como con Daito Kasei Kogyo Co., Ltd. Los resultados se publicaron en Advanced Materials.
Muchos materiales de color estructural existentes requieren que las estructuras microscópicas se dispongan con gran precisión, lo que hace que su fabricación sea compleja y costosa. El nuevo enfoque combina, en cambio, el aspecto estratificado irregular asociado con las perlas con las propiedades de absorción de luz que se encuentran en las plumas de las aves. La luz se refleja e interfiere dentro de las capas irregulares, mientras que los absorbentes aumentan la visibilidad de determinados colores.
Los investigadores crearon primero materiales estratificados a partir de hidrato de carbonato de cerio. Sus capas delgadas e irregulares reflejan la luz en distintas direcciones y producen un aspecto blanco suave y nacarado mediante las interacciones entre las ondas reflejadas. Después aplicaron compuestos absorbentes de luz, incluido el oxihidróxido de hierro, a la superficie. Al variar el tipo y la cantidad de estos materiales, el equipo produjo colores rojos, azules, morados y verdes.
El tratamiento térmico mejoró la estabilidad de los materiales al convertir el hidrato de carbonato de cerio en óxido de cerio y el oxihidróxido de hierro en óxido de hierro. Según el equipo de investigación, los materiales conservaron su estructura estratificada y su aspecto nacarado después del calentamiento.
Los investigadores también examinaron posibles usos mediante la creación de obras de arte y recubrimientos, la incorporación de los materiales en plásticos y su aplicación sobre piel humana como exploración de su potencial en cosmética. El profesor Yin afirmó que desarrollar una forma más sencilla de crear los colores era solo un punto de partida y que los trabajos futuros se centrarían en su uso en aplicaciones cotidianas.
El estudio, titulado “Multi-Biomimetic Structural Colors Inspired by Pearls and Bird Feathers”, fue escrito por Zhiwei Wang y sus colaboradores y publicado en Advanced Materials en 2026. Su DOI es 10.1002/adma.75074.
Fuentes: Phys.org.