Os pesquisadores demonstraram por que as cores vermelhas intensas e puras na natureza são produzidas principalmente por pigmentos, em vez da cor estrutural que produz tons de azul e verde brilhantes.

Os pesquisadores, da Universidade de Cambridge, usaram um experimento numanãrico para determinar os limites da cor estrutural fosca - um fena´meno que éresponsável por algumas das cores mais intensas da natureza - e descobriram que ela se estende apenas atéo azul e o verde em o espectro visível. Os resultados, publicados na PNAS , podem ser aºteis no desenvolvimento de tintas ata³xicas ou revestimentos com cor intensa que nunca desbota.

A cor estrutural, que évista em algumas penas de pa¡ssaros, asas de borboletas ou insetos, não écausada por pigmentos ou tinturas, mas apenas pela estrutura interna . A aparaªncia da cor, seja fosca ou iridescente, dependera¡ de como as estruturas estãodispostas em nanoescala.

Estruturas ordenadas ou cristalinas resultam em cores iridescentes, que mudam quando vistas de diferentes a¢ngulos. Estruturas desordenadas ou correlacionadas resultam em cores mate independentes de a¢ngulos, que tem a mesma aparaªncia de qualquer a¢ngulo de visão. Como a cor estrutural não desbota, essas cores mate independentes de a¢ngulos seriam muito aºteis para aplicações como tintas ou revestimentos, onde efeitos meta¡licos não são desejados.

"Além de sua intensidade e resistência ao desbotamento, uma tinta fosca que usa cor estrutural também seria muito mais ecola³gica, já que tintas e pigmentos ta³xicos não seriam necessa¡rios", disse o primeiro autor Gianni Jacucci, do Departamento de Quí­mica de Cambridge. "No entanto, primeiro precisamos entender quais são as limitações para recriar esses tipos de cores antes que qualquer aplicação comercial seja possí­vel."

"A maioria dos exemplos de cores estruturais na natureza são iridescentes - atéagora, exemplos de cores estruturais mate de ocorraªncia natural são existem em tons de azul ou verde", disse o co-autor Lukas Schertel. "Quando tentamos recriar artificialmente a cor estrutural fosca para vermelhos ou laranjas, acabamos com um resultado de baixa qualidade, tanto em termos de saturação quanto de pureza de cor."

Os pesquisadores, que estãobaseados no laboratório da Dra. Silvia Vignolini, usaram modelagem numanãrica para determinar as limitações da criação de cores estruturais vermelhas saturadas, puras e mate.

Os pesquisadores modelaram a resposta a³ptica e a aparaªncia da cor das nanoestruturas, como encontradas no mundo natural. Eles descobriram que cores estruturais mate e saturadas não podem ser recriadas na regia£o vermelha do espectro visível, o que pode explicar a ausaªncia dessas tonalidades em sistemas naturais.

"Por causa da interação complexa entre o espalhamento aºnico e o espalhamento maºltiplo, e as contribuições do espalhamento correlacionado, descobrimos que, além do vermelho, o amarelo e o laranja dificilmente podem ser alcana§ados", disse Vignolini.

Apesar das limitações aparentes da cor estrutural, os pesquisadores dizem que elas podem ser superadas usando outros tipos de nanoestruturas, como estruturas de rede ou estruturas hiera¡rquicas de várias camadas, embora esses sistemas não sejam totalmente compreendidos ainda.