La nanotecnologia si occupa del controllo della materia a livello del nanometro, letteralmente miliardesimo di metro, e rappresenta una realtà concreta e affascinante, nonché parte integrante della natura. Un esempio emblematico di tale fenomeno è la farfalla Morpho blu. Questo lepidottero, originario delle foreste centro e sudamericane, deve il suo colore blu intenso ad alcune nanostrutture presenti sulle sue ali. Attraverso lo studio di queste strutture, la scienza ha fatto progressi significativi nello sviluppo di lenti antiriflesso.
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Il colore delle ali della Morpho blu
Animali e piante, per la maggior parte, ottengono i loro colori dai pigmenti, i quali assorbono alcune lunghezze d’onda della luce mentre ne riflettono altre. Tuttavia, i pigmenti naturali presentano dei limiti, poiché gli animali tendono a mostrare principalmente tonalità di marrone, rosso e giallo. Creatures come la Morpho blu, il pavone e alcuni scarabei, al contrario, presentano colori vividi, quali blu e verde, pur non possedendo pigmenti specifici per tali tonalità. Ma qual è il segreto?
Il mistero risiede nella superficie delle ali della Morpho blu, che è ricoperta di nanostrutture. Queste piccole strutture, organizzate a livello nanometrico, interagiscono con la luce creando effetti di interferenza, per cui solo la componente blu dello spettro visibile viene riflessa, generando quel colore elettrico così affascinante. Questo fenomeno prende il nome di colore strutturale, un principio che si osserva anche nelle piume del pavone e negli scarabei iridescenti.
Funzioni delle ali nella Morpho blu
Il colore delle ali non è solo una questione estetica; svolge un ruolo vitale per la farfalla. Infatti, esse sono fondamentali per la regolazione della temperatura corporea. Le ali catturano la luce solare, trasformandola in calore e permettendo alla Morpho blu di riscaldarsi. Questo è fondamentale soprattutto al mattino, quando la farfalla necessita di energia per volare e nutrirsi. Inoltre, il colore brillante e l’iridescenza delle ali hanno una funzione protettiva, confondendo i predatori. La variazione di tonalità in base all’angolo di osservazione rende più difficile per gli attaccanti localizzarla, contribuendo così alla sua sopravvivenza. In sintesi, il colore delle ali non è solo un’attrattiva visiva, ma anche un sofisticato meccanismo di difesa, frutto di un lungo processo evolutivo.
La tecnologia delle lenti antiriflesso ispirata dalla Morpho blu
Analizzando le ali della Morpho blu, i ricercatori hanno scoperto che le nanostrutture presenti sulla loro superficie possono essere replicate in laboratorio, sebbene con alcune difficoltà. Diverse lenti antiriflesso odierne si basano su questo principio: strati sottili di nanostrutture, di solito a base di silicio, vengono applicati sulle superfici delle lenti. Sebbene questa tecnologia sia attualmente limitata all’uso di occhiali da vista a causa dei costi elevati e della mancanza di trasparenza adeguata, essa consente di ridurre significativamente i riflessi indesiderati, aumentando la luce trasmessa. Di conseguenza, questa innovazione si rivela cruciale in settori come l’ottica di precisione, la fotografia, i display e le celle solari, dove ogni raggio di luce può fare la differenza.