Un estudio reciente de un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Vinod Kumar Saranathan de la División de Ciencias de la Universidad de Yale-NUS ha descubierto un cristal tridimensional complejo llamado el giroide único dentro de las plumas del pájaro hoja de alas azules. Dr. Saranathany el avance de su equipo provino de su investigación de los colores de las plumas de las aves hoja, un enigmático grupo de aves encaramadas endémicas del sur y sudeste de Asia incluido Singapur, una de las cuales ha desarrollado cristales únicos en su plumaje.
Al comparar las nanoestructuras productoras de color presentes en parientes cercanos, el equipo informó que esta especie es capaz de sintetizar directamente cristales fotónicos giratorios individuales, que tienen propiedades ópticas y electrónicas altamente deseables que los hacen ideales para su uso en células fotovoltaicas para generar energía solar.El uso de este cristal, un "logro supremo" en la ingeniería de la ciencia de los materiales que hasta ahora sólo se ha fabricado con gran dificultad, tiene el potencial no solo para mejorar las células fotovoltaicas, lo que significa que se pueden producir de manera más fácil y económica, sinotambién para su uso en otras aplicaciones industriales como catálisis en pilas de combustible y fibra óptica.
Publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS, este estudio es particularmente relevante ya que la búsqueda de fuentes de energía renovables y fabricación sostenible ha adquirido una nueva urgencia.
El Dr. Saranathan, quien tiene un cargo concurrente en el Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Nacional de Singapur, dijo: "Actualmente, no podemos fabricar industrialmente cristales fotónicos giratorios individuales para que funcionen en el espectro de luz visible, a través del autoensamblaje, un proceso quereúne espontáneamente 'bloques Lego' químicos a nanoescala. Se pueden fabricar cristales más grandes y luego encogerlos térmicamente para que funcionen con luz visible, pero hasta ahora esto solo se puede hacer a pequeña escala y no está libre de defectos. Por lo tanto, nuestro descubrimientoCreemos que es revolucionario la forma en que los pájaros hoja fabrican estos cristales es mucho más sencilla que las mariposas algunas de las cuales utilizan la misma estructura en las escamas de sus alas de los primeros cristales de un solo giroide directamente autoensamblados conocidos por la ciencia, que se encuentran en estas aves hojao se sabe que los científicos de materiales lo hacen ".
"Nuestra investigación proporciona una visión clara de la clase de partículas irregulares, como las proteínas cargadas, que los investigadores pueden investigar en el futuro, para ver si se las puede persuadir para que formen estos cristales a escalas de luz visible. Saber cómo las aves de hoja fabrican estas estructuras exóticas puedeestimular nuevas estrategias de autoensamblaje biomimético ecológico para la síntesis de materiales a gran escala en estas escalas ópticas de longitud altamente desafiantes, dada la urgente necesidad ecológica de tales materiales ".
El equipo de investigación incluye al Dr. Suresh Narayanan y al Dr. Alec Sandy del Laboratorio Nacional de Argonne, el profesor Eric R. Dufresne de ETH Zurich y el profesor Richard O Prum de la Universidad de Yale.
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Materiales proporcionado por Universidad de Yale-NUS . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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