[Imagem: The Pennsylvania State University/ SINC]Estruturas ópticas
Pesquisadores norte-americanos e espanhóis desenvolveram uma técnica capaz de replicar artificialmente estruturas biológicas, como as asas das borboletas e as carapaças dos besouros, formadas por detalhes com precisão em nanoescala.
Os pesquisadores estão testando sua técnica para criar estruturas opticamente ativas - como difusores ópticos para painéis solares capaz de aumentar a captação de fótons - e materiais com um colorido impossível de ser alcançado com tintas e pigmentos.
Cores físicas e cores químicas
As cores dos insetos, a sua iridescência - a capacidade de alteração das cores dependendo do ângulo de reflexão da luz - e a sua aparência metálica são produzidas por minúsculas estruturas fotônicas presentes na superfície de suas asas e carapaças.
É o que os cientistas chamam de "cor física" - que depende da estrutura periódica das saliências nanoscópicas existentes na superfície do material - em contraposição com a "cor química", que depende de pigmentos.
Biomaterial
Para criar o novo biomaterial, os pesquisadores utilizaram compostos de germânio, selênio e antimônio, aplicados com uma técnica que combina a evaporação termal com a rotação do substrato onde os compostos serão depositados.
Na preparação do biomolde a partir do material natural, os pesquisadores utilizaram a imersão em uma solução de ácido ortofosfórico, a fim de dissolver a quitina, uma substância encontrada no exoesqueleto dos insetos e outros artrópodes.
As técnicas disponíveis até agora para replicar bioestruturas são bastante limitadas em sua capacidade de geração de múltiplas cópias do material biológico porque utilizam materiais corrosivos e temperaturas elevadas, que destroem o molde original.
Segundo os pesquisadores, sua técnica supera todos esses problemas, funcionando a temperatura ambiente e dispensando qualquer composto corrosivo. Na verdade, o progresso agora relatado consistiu exatamente na eliminação dessas condições adversas, que ainda estavam presentes em uma etapa anterior da pesquisa.
Câmeras com olhos de inseto
As estruturas criadas a partir da replicação do biomolde das asas de borboleta poderão ser utilizadas em várias aplicações ópticas. "A técnica pode ser utilizada também para replicar outras estruturas biológicas, como carapaças de besouros ou os olhos compostos das moscas e abelhas," diz o Dr. Raúl J. Martín- Palma, da Universidade Autônoma de Madri, na Espanha.
Os olhos compostos de certos insetos são candidatos para um grande número de aplicações devido à grande visão angular que propiciam. "O desenvolvimento de câmeras miniaturizadas e sensores ópticos baseados nesses órgãos tornará possível instalar esses equipamentos em equipamentos ultra portáteis, além de usos na medicina, em endoscópios, por exemplo," diz ele.
Bibliografia:Fabrication of free-standing replicas of fragile, laminar, chitinous biotemplates
Akhlesh Lakhtakia, Raúl J. Martín-Palma, Michael A. Motyka, Carlo G. Pantano
Bioinspiration & Biomimetics
Vol.: 4 (3): 034001
DOI: 10.1088/1748-3182/4/3/034001
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