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Cómo las tarántulas azules podrían mejorar las pantallas de televisores, teléfonos y computadoras
Si puedes mirar más allá del cabello, los colmillos de gran tamaño y la profusión de ojos y piernas, las tarántulas son realmente hermosas. Hay especímenes listos para Halloween con cuerpos negros profundos y acentos de óxido brillante; hay amarillos limón, cromos dignos de exhibición de autos y una variedad de azules electrizantes. Es la naturaleza de estos azules lo que distingue a las tarántulas de otros animales y es de interés tanto para biólogos como para ingenieros de materiales.
Arielle Duhaime-Ross al borde habló con los autores de un estudio publicado la semana pasada en Avances de la ciencia examinar la estructura microscópica y los orígenes evolutivos de la coloración idiosincrásica de las tarántulas.
Los azules metálicos no son un color exclusivo de las tarántulas: se pueden encontrar en muchos escarabajos y mariposas, e incluso en cuervos comunes con cierta iluminación. Ese cierto bit de iluminación es la clave. Se te perdonará que no te des cuenta, pero el azul de las tarántulas no es iridiscente, es decir, no cambia según el ángulo de visión. Ese es un gran diferenciador de los colores estructurales altamente iridiscentes que se ven en la mayoría de las aves, mariposas y escarabajos, escribe Duhaime-Ross. Continúa citando a Todd Blackledge, uno de los autores y aracnólogo de la Universidad de Akron. Potencialmente, esto convierte a las tarántulas en un modelo realmente importante para diseñar tecnología de producción de color para televisores, teléfonos y otros dispositivos que son más fáciles de ver.
La iridiscencia que suele ir de la mano con el color estructural es uno de los grandes obstáculos en el desarrollo de la tecnología del color estructural. La mayor parte del color artificial en nuestro mundo está basado en pigmentos. Los pigmentos son materiales que absorben ciertas longitudes de onda de luz. La clorofila en las plantas, por ejemplo, es un pigmento que preferentemente absorbe todas las longitudes de onda de la luz excepto el verde, y es la luz reflejada la que le da a las hojas su verdor. Usamos pigmentos en nuestras pinturas, nuestra ropa, incluso nuestros alimentos, pero los pigmentos tienden a degradarse con el tiempo y no parecen capaces de alcanzar la misma intensidad que los colores estructurales.
En noviembre, los científicos lograron crear un material blando con un color estructural que cambia de rojo a verde a azul con el aumento de la temperatura, modelado en la forma en que los camaleones pueden cambiar los colores de su piel. Alteran dinámicamente el espaciado de los nanocristales en su piel, lo que a su vez cambia la forma en que su piel refleja la luz. Los resultados son cambios de color dramáticos a diferencia de cualquier otro animal terrestre. Los investigadores lograron un efecto similar utilizando partículas de sílice suspendidas en un gel.
A principios de este otoño, Katherine Derla informó sobre un nuevo material súper negro por Tiempos tecnológicos hecho usando una estructura microscópica de nanotubos de carbono encima de una esfera de nanopartículas—absorbe hasta el 99 por ciento de la luz visible. El color resultante es tan oscuro, escribe Derla, que el ojo humano no puede verlo. Las personas que han puesto sus ojos en los materiales dijeron que se sentían como si estuvieran mirando profundamente en un abismo sin fondo o un agujero negro.
Los investigadores se inspiraron en el ultrablanco Cyphochilus género de escarabajo, ingeniería inversa de su color estructural para crear su material. (Los escarabajos son un tema de estudio popular por su color estructural; aquí está Revisión de tecnología del MIT escritora Kristina Grifantini 's Historia de 2009 sobre escarabajos verdes.)
Duhaime-Ross y los investigadores de tarántulas reconocen que cualquier aplicación basada en su investigación sobre tarántulas está muy lejos. Aunque ahora tienen una mejor idea de qué estructuras microscópicas son responsables de la coloración azul brillante de estos animales, todavía no saben cómo reproducirla. El estudio de la tarántula se ve mejor como parte de un esfuerzo mayor para comprender mejor cómo las plantas y los animales obtienen su coloración brillante, para que los científicos de materiales puedan copiarla.