La nanotecnologia – cioè il controllo della materia su scala del nanometro, cioè il miliardesimo di metro – non è fantascienza, anzi, fa parte della natura stessa. Un esempio? La farfalla Morpho blu. Si tratta di unepidottero che vive nelle foreste dell'America centrale e meridionale le cui ali sono di colore blu elettrico grazie ad alcune nanostrutture che le ricoprono: proprio lo studio di queste nanostrutture ci ha permesso di sviluppare un metodo per produrre lenti antiriflesso.
Il colore delle ali della Morpho blu
Molti animali e piante ottengono i loro colori dai pigmenti, che assorbono alcune lunghezze d'onda della luce e ne riflettono altre. Ma i pigmenti naturali hanno dei limiti: negli animali, ad esempio, troviamo soprattutto pigmenti marroni, rossi o gialli. Eppure, creature come la Morpho blu, il pavone o certi scarabei mostrano colori vivacissimi, come il blu o il verde, pur non avendo pigmenti di quei colori. Allora, come ci riescono?
Il segreto della Morpho blu sta nelle parte dorsale delle sue ali: queste sono coperte da nanostrutture, piccole strutture ripetitive fino a livello nanometrico che interagiscono con la luce. Queste strutture creano interferenza con la luce del sole e riflettono solo la componente blu dello spettro visibile, creando quel colore elettrico che vediamo. Questo fenomeno si chiama colore strutturale, ed è lo stesso che troviamo nelle piume del pavone o negli scarabei iridescenti.
Il fatto che le ali abbiano proprio questo colore non è casuale, infatti svolgono una funzione molto importante, aiutando la farfalla a regolare la temperatura. Le ali, infatti, assorbono una parte della luce, trasformandola in calore, permettendo alla Morpho blu di riscaldarsi. Questo è fondamentale per la sua sopravvivenza, specialmente nelle prime ore del mattino, quando ha bisogno di energia per volare e cercare cibo. Ma non è tutto. Quel colore brillante e iridescente che tanto ci affascina ha anche una funzione difensiva: confondere i predatori. La sua luminosità e il continuo cambiamento di tonalità a seconda dell’angolo di osservazione rendono la farfalla più difficile da seguire, scoraggiando così gli attacchi. In pratica, il colore delle sue ali non è solo bello, ma anche un perfetto sistema di difesa, frutto di milioni di anni di evoluzione.
Come si è passati dalle ali della Morhpo blu alle lenti antiriflesso?
Studiando le ali di questa farfalla, gli scienziati hanno scoperto che le nanostrutture presenti sulla loro superficie possono essere replicate, con difficoltà, artificialmente. Alcune lenti antiriflesso moderne sfruttano lo stesso principio: le superfici delle lenti vengono trattate con strati molto sottili, formati da nanostrutture (solitamente a base silicio, l'elemento principale che compone la sabbia delle spiagge) basate sugli stessi principi delle ali della farfalla. Al momento, questa tecnologia purtroppo non può viene utilizzata per gli occhiali da vista perchè troppo costosa e perchè non garantisce una trasparenza adeguata per le lenti da vista. Ciò nonostante, queste strutture riducono drasticamente i riflessi indesiderati, facendo passare più luce, rivelanodosi fondamentale in campi come l'ottica di precisione, le fotocamere, i display e persino le celle solari, dove ogni raggio di luce conta.