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Lunes, 24/09/2018

Meteoro

Un insecto inspira un nuevo mecanismo para la generación de color

Examinaron los patrones de colores del arco iris en los élitros (envolturas de las alas) de un gorgojo del hocico de las Filipinas

  • El gorgojo.

Un nuevo mecanismo de generación de color descubierto en la naturaleza tiene el potencial de crear cosméticos y pinturas con matices más vivos y vívidos.

Aprovechando el proceso, descrito por investigadores del Yale-NUS College y la Universidad de Friburgo en Suiza, pueden fabricarse pantallas que proyectan el mismo color cuando se ve desde cualquier ángulo, e incluso reduce la pérdida de señal en fibras ópticas.

Vinodkumar Saranathan, profesor de Ciencias del Yale-NUS College, examinó los patrones de colores del arco iris en los élitros (envolturas de las alas) de un gorgojo del hocico de las Filipinas, 'Pachyrrhynchus congestus pavonius', utilizando rayos X de alta energía, mientras que Bodo D Wilts realizó un microscopio electrónico de barrido detallado y modelado óptico.

Descubrieron que para producir la paleta de colores del arcoiris, el gorgojo utilizaba un mecanismo de generación de color que hasta ahora solo se encuentra en calamares, sepias y pulpos, que son famosos por su camuflaje de cambio de color. El estudio fue publicado en la revista Small revisada por pares.

'Pachyrrhynchus congestus pavonius', o el Gorgojo Arco Iris, es distintivo por sus manchas de colores del arco iris en su tórax y élitros (ver imagen adjunta). Estas manchas se componen de escamas casi circulares dispuestas en anillos concéntricos de diferentes tonos, que van del azul en el centro al rojo en el exterior, al igual que un arco iris.

Si bien muchos insectos tienen la capacidad de producir uno o dos colores, es raro que un solo insecto pueda producir un espectro de colores tan amplio. Los investigadores están interesados en descubrir el mecanismo detrás de la formación natural de estas estructuras generadoras de color, ya que la tecnología actual es incapaz de sintetizar estructuras de este tamaño.

"El objetivo final de la investigación en este campo es descubrir cómo el gorgojo se autoensambla estas estructuras, porque con nuestra tecnología actual no podemos hacerlo", dijo Saranathan.

"La capacidad de producir estas estructuras, que son capaces de proporcionar una alta fidelidad de color independientemente del ángulo desde el que lo visualice, tendrá aplicaciones en cualquier industria que se ocupe de la producción de color --explica--. Podemos utilizar estas estructuras en cosméticos y otras pigmentaciones para garantizar tonos de alta fidelidad, o en pantallas digitales en su teléfono o tableta que le permitirán verlo desde cualquier ángulo y ver la misma imagen verdadera sin distorsión de color. Incluso podemos usarlos para hacer un revestimiento reflectante de fibras ópticas para minimizar la señal pérdida durante la transmisión".

Saranathan y Wilts examinaron estas escalas para determinar que las escalas estaban compuestas de una estructura cristalina tridimensional hecha de quitina (el ingrediente principal de los exoesqueletos de insectos).

Descubrieron que los vibrantes colores del arco iris en las escamas de este gorgojo están determinados por dos factores: el tamaño de la estructura cristalina que compone cada escala, así como el volumen de quitina utilizado para formar la estructura cristalina.

Las escamas más grandes tienen una estructura cristalina más grande y usan un volumen mayor de quitina para reflejar la luz roja; las escamas más pequeñas tienen una estructura cristalina más pequeña y usan un volumen más pequeño de quitina para reflejar la luz azul.

Según Saranathan, que anteriormente examinó más de 100 especies de insectos y arañas y catalogó sus mecanismos de generación de color, esta capacidad de controlar simultáneamente factores de tamaño y volumen para ajustar el color producido nunca antes se ha demostrado en insectos, y dado su complejidad, es bastante notable.

"Es diferente de la estrategia habitual empleada por la naturaleza para producir diferentes matices en el mismo animal, donde las estructuras de quitina son de tamaño y volumen fijos, y se generan diferentes colores al orientar la estructura en diferentes ángulos, lo que refleja diferentes longitudes de onda de luz", explicó Saranathan.

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