Coloración estructural
[1][2] La coloración estructural fue observada por primera vez por los científicos ingleses Robert Hooke e Isaac Newton, y su principio (interferencia de ondas) explicado por Thomas Young un siglo después.
[3] Muchos de estos mecanismos fotónicos corresponden a estructuras elaboradas, visibles por microscopía electrónica.
La coloración estructural tiene potencial para aplicarse militar, comercial o industrialmente, con superficies biomiméticas que podrían proveer colores brillantes, camuflaje adaptativo, interruptores ópticos efectivos y vidrio de baja reflectancia.
Él demostró en 1803 que la luz puede difractarse por bordes o resquicios afilados creando patrones de interferencia.
[6][7] En el libro Animal Coloration escrito en 1892 por Frank Evers Beddard (1858–1925), este reconoció la existencia de colores estructurales: Pero Beddard después hizo de lado la coloración estructural, primero como subordinada a los pigmentos: " en cada caso el color [esctructural] necesita para su exhibición un trasfondo de pigmento oscuro;" [8]: 2 y luego afirmando su rareza "La fuente más común en animales invertebrados es la presencia de pigmentos definidos..."[8]: 2 aunque posteriormente admite que el topo dorado del cabo tiene "peculiaridades estructurales" en su pelaje que "dan origen a sus colores brillantes".
[9] El color azul o verde del plumaje de muchas aves (p. ej.
Cuando las ondas se encuentran desfasadas por una o más longitudes de onda (en otras palabras, en ciertos ángulos específicos), estas interfieren constructivamente (adición) generando una reflexión fuerte.
En otros ángulos y desfases, éstas pueden interferir destructivamente (sustracción) generando reflexiones débiles.
[4] Existe variedad en las estructuras fijas que pueden crear colores estructurales, por mecanismos que incluyen redes de difracción, espejos selectivos, cristales fotónicos, fibras de cristal y matrices deformadas.
Las estructuras pueden ser mucho más elaboradas que una única lámina delgada: las películas pueden ser afiladas para producir iridiscencia fuerte, combinar dos colores o para balancear el cambio de color inevitable debido al cambio de ángulo dando origen a una iridiscencia menor o más difusa.
Otra variante existe en Parotia lawesii, el ave del paraíso de Lawes.
Las aberturas tienen un diámetro cercano a los 150 nanómetros y se encuentran separadas por la misma distancia.
Estos se encuentran ordenados de regularmente y en pequeños parches con diferentes orientaciones entre sí.
[2] Los colores son aposemáticos, dando alarma a los depredadores de no atacar.
[21] Las microestructuras anteriores también se pueden encontrar en escarabajos escarabeidos generando colores iridiscentes.
La estructura puede colapsar si se le da una textura áspera o removiendo el contenido de agua por secado, lo que a su vez elimina la coloración estructural.
[23] Las superficies biomiméticas antireflectivas utilizando este principio podrían ser manufacturadas creando primero una máscara por litografía con nanopartículas de oro y luego realizando grabados por iones reactivos.
