Minusculele „supraballs” pun un nou rol în crearea unei culori de lungă durată

Bilele minuscule de melanină ar putea într-o zi să picteze curcubeul. Ele sunt unul dintre ingredientele cheie într-un nou mod de a crea un spectru de culori structurale – nuanțe create atunci când lumina interacționează cu nanostructuri speciale.

Culorile structurale sunt o alternativă de durată mai lungă la pigmenții chimici, care își pierd tot aspectul atunci când se descompun. Exemplele de nuanțe durabile abundă în natură. De exemplu, multe pene de păsări și aripi de fluturi își capătă culorile strălucitoare parțial din texturarea la scară nanometrică (SN: 6/11/16, str. 32). Dar găsirea unei modalități simple de a genera aceste culori structurale complexe – o tehnică care poate fi extinsă și utilizată pentru a crea multe nuanțe diferite – a fost o sarcină dificilă.

În noul studiu, cercetătorii au făcut bile de melanină de dimensiuni nanometrice agregate în grupuri numite supraballs. Melanina, pigmentul care întunecă pielea, apare neagră în nanoparticulele individuale. Dar modificarea distanței dintre nanoparticulele din minge afectează modul în care particulele împrăștie lumina, generând un spectru de culori structurale, spune coautorul studiului Ali Dhinojwala, un om de știință în domeniul polimerilor la Universitatea din Akron din Ohio. Așa că el și colegii au adăugat o acoperire subțire de silice la exteriorul nanoparticulelor de melanină. Acoperirea acționează ca o bară de protecție, limitând cât de aproape se pot împacheta particulele.

Variind diametrul miezului de melanină și grosimea învelișului de silice creează supraballe într-o gamă de culori, inclusiv măsline, portocaliu-roșu și bleumarin, au raportat cercetătorii pe 15 septembrie în Progresele științei.

Această rețetă este mai simplă decât alte moduri de a face culori structurale în laborator, spune Dhinojwala. Nanoparticulele se grupează în supraballe la temperatura camerei într-un amestec de apă și un alcool numit octanol și sunt ușor de extras sub formă de pulbere. În plus, nanoparticulele cu dimensiuni diferite pot fi amestecate într-o singură suprabilă pentru a crea orice nuanță imaginabilă.