Les chercheurs ont montré pourquoi les couleurs rouges intenses et pures dans la nature sont principalement produites par des pigments, au lieu de la couleur structurelle qui produit des teintes bleues et vertes vives.




Les chercheurs, de l'Université de Cambridge, ont utilisé une expérience numérique pour déterminer les limites de la couleur structurelle mate – un phénomène qui est responsable de certaines des couleurs les moreover intenses de la character – et ont constaté qu'elle ne s'étend que jusqu'au bleu et vert dans le spectre noticeable. Les résultats, publiés dans PNAS, pourraient être utiles dans le développement de peintures ou revêtements non toxiques avec une couleur intense qui ne s'estompe jamais.

La couleur structurelle, que l'on voit dans certaines plumes d'oiseaux, ailes de papillon ou insectes, n'est pas causée par des pigments ou des colorants, mais uniquement par la structure interne. L'apparence de la couleur, qu'elle soit mate ou irisée, dépendra de la disposition des buildings à l'échelle nanométrique.




Les constructions ordonnées, ou cristallines, donnent des couleurs irisées, qui changent lorsqu'elles sont vues sous différents angles. Des constructions désordonnées ou corrélées donnent des couleurs mates indépendantes de l'angle, qui se ressemblent quel que soit l'angle de vue. Étant donné que la couleur structurelle ne se décolore pas, ces couleurs mates indépendantes de l'angle seraient très utiles pour des programs telles que les peintures ou les revêtements, où les effets métalliques ne sont pas souhaités.

« En as well as de leur intensité et de leur résistance à la décoloration, une peinture mate qui utilise une couleur structurelle serait également beaucoup moreover écologique, auto des colorants et pigments toxiques ne seraient pas nécessaires », a déclaré le leading auteur Gianni Jacucci du département de chimie de Cambridge. « Cependant, nous devons d'abord comprendre quelles sont les limites de la recréation de ces forms de couleurs avant que des applications commerciales ne soient possibles. »

« La plupart des exemples de couleur structurelle dans la nature sont irisés – jusqu'à présent, les exemples de couleur structurelle mate naturelle n'existent que dans des teintes bleues ou vertes », a déclaré le co-auteur Lukas Schertel. « Lorsque nous avons essayé de recréer artificiellement une couleur structurelle mate pour les rouges ou les oranges, nous nous retrouvons avec un résultat de mauvaise qualité, à la fois en termes de saturation et de pureté des couleurs. »

Les chercheurs, qui sont basés dans le laboratoire du Dr Silvia Vignolini, ont utilisé la modélisation numérique pour déterminer les limites de la création d'une couleur structurelle rouge saturée, pure et mate.

Les chercheurs ont modélisé la réponse optique et l'apparence des couleurs des nanostructures, telles qu'elles se trouvent dans le monde naturel. Ils ont constaté que les couleurs structurelles saturées et mates ne peuvent pas être recréées dans la région rouge du spectre visible, ce qui pourrait expliquer l'absence de ces teintes dans les systèmes naturels.

« En raison de l'interaction complexe entre la diffusion unique et la diffusion many, et les contributions de la diffusion corrélée, nous avons constaté qu'en furthermore du rouge, le jaune et l'orange peuvent également difficilement être atteints », a déclaré Vignolini.

Malgré les limitations apparentes de la couleur structurelle, les chercheurs affirment que celles-ci peuvent être surmontées en utilisant d'autres varieties de nanostructures, telles que des structures de réseau ou des buildings hiérarchiques multicouches, bien que ces systèmes ne soient pas encore entièrement compris.