Julia Guidetti
La naturaleza es el nanofabricante definitivo. La última evidencia de esto es un fragmento inusual de vidrio romano antiguo (llamado «vidrio wow») que cuenta con una fina pátina de tono dorado. Los fragmentos de vidrio romano se destacan por sus tonos iridiscentes de azul, verde y naranja (el resultado del proceso de corrosión que reestructura lentamente el vidrio para formar cristales fotónicos) y el brillo dorado similar a un espejo de este fragmento en particular es un raro ejemplo con propiedades ópticas inusuales. , según un nuevo artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
Es otro ejemplo más de coloración estructural natural. Como se informó anteriormente, los brillantes colores iridiscentes en las alas de las mariposas, las pompas de jabón, los ópalos o los caparazones de los escarabajos no provienen de ninguna molécula de pigmento, sino de cómo están estructuradas: cristales fotónicos naturales. En la naturaleza, las escamas de quitina (un polisacárido común en los insectos), por ejemplo, están dispuestas como tejas. Esencialmente, forman una rejilla de difracción, excepto que los cristales fotónicos solo producen colores o longitudes de onda específicos de luz, mientras que una rejilla de difracción producirá todo el espectro, de forma muy similar a un prisma.
También conocidos como materiales fotónicos de banda prohibida, los cristales fotónicos son «sintonizables», lo que significa que están ordenados con precisión para bloquear ciertas longitudes de onda de luz y dejar pasar otras. Al modificar la estructura cambiando el tamaño de las baldosas, los cristales se vuelven sensibles a una longitud de onda diferente. Se utilizan en comunicaciones ópticas como guías de ondas e interruptores, así como en filtros, láseres, espejos y diversos dispositivos furtivos antirreflectantes.
Los científicos pueden fabricar sus propios materiales estructurales coloreados en el laboratorio, pero puede resultar complicado ampliar el proceso para aplicaciones comerciales sin sacrificar la precisión óptica. Por eso, la creación de colores estructurales como los que se encuentran en la naturaleza es un área activa de la investigación de materiales. Por ejemplo, a principios de este año, científicos de la Universidad de Cambridge desarrollaron una nueva e innovadora película de origen vegetal que se enfría cuando se expone a la luz solar, lo que la hace ideal para enfriar edificios o automóviles en el futuro sin necesidad de ninguna fuente de energía externa. Las películas creadas están coloreadas, pero se trata de un color estructural en forma de nanocristales, no debido a la adición de pigmentos o colorantes.
Y el año pasado, científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts adaptaron una técnica de fotografía holográfica del siglo XIX inventada por el físico Gabriel Lippmann para desarrollar películas tipo camaleón que cambian de color cuando se estiran. Las películas serían ideales para hacer vendajes que cambien de color en respuesta a la presión, permitiendo a los profesionales médicos saber si están envolviendo una herida con demasiada fuerza, un factor importante en el tratamiento de afecciones como úlceras venosas, úlceras por presión, linfedema y cicatrices. A los niños les encantaría usar vendajes que cambiaran de color, lo que supone una gran ayuda para los pediatras. Y poder fabricar láminas grandes del material abre aplicaciones en prendas de vestir y ropa deportiva.
Fiorenzo Omenetto y Giulia Guidetti
Fiorenzo Omenetto, científico de materiales de la Universidad de Tufts y coautor del nuevo artículo, vio el fragmento único mientras visitaba el Centro de Tecnología del Patrimonio Cultural del Instituto Italiano de Tecnología y decidió que justificaba más estudios científicos. “Esta hermosa pieza de vidrio brillante en el estante llamó nuestra atención”, dijo Omenetto. «Era un fragmento de vidrio romano recuperado cerca de la antigua ciudad de Aquileia, Italia». El director del centro lo apodó «vaso sorpresa».
Aquileia fue fundada por los romanos en 181 a. C., inicialmente como un puesto militar, pero pronto floreció como centro de comercio, que incluía metales forjados, ámbar báltico, vino y vidrio antiguo. «El descubrimiento de un barril de madera que contenía 11.000 fragmentos de vidrio en los restos de un barco romano en aguas del mar frente a Aquileia demuestra la posición líder de la ciudad en el intercambio y procesamiento de vidrio reciclado a lo largo de las rutas comerciales», escribieron los autores. En el siglo II d.C., en su apogeo, la ciudad tenía una población de 100.000 habitantes. Su fortuna disminuyó después de ser saqueada por Atila y sus hunos en 452, y nuevamente por los lombardos en 590. Hoy en día, la ciudad sólo tiene alrededor de 3.500 habitantes, pero sigue siendo un importante sitio arqueológico.