Dalle ali delle farfalle una nuova vernice senza pigmenti chimici

Le ali delle farfalle potrebbero ispirare una nuova generazione di vernici e glitter più sicuri e durevoli. È la direzione di ricerca di un gruppo della Northeastern University, con sede principale a Boston, negli Stati Uniti, che studia come ottenere rivestimenti colorati senza ricorrere ai pigmenti chimici dannosi. Al centro dell'indagine c'è un fenomeno chiamato "colore strutturale", in cui strutture microscopiche interagiscono con la luce e producono le iridescenze che si osservano sulle ali delle farfalle e sulle piume dei pavoni.

Come nasce un colore

La maggior parte dei colori che conosciamo deriva dalla pigmentazione. Le carote, per esempio, devono la loro tonalità ai carotenoidi, che riflettono la luce arancione e assorbono le altre lunghezze d'onda. I pigmenti, però, possono sbiadire alla luce del sole, e alcune sostanze chimiche impiegate in quelli sintetici – tra cui composti contenenti piombo, cobalto e arsenico – possono rappresentare un rischio per la salute umana e per l'ambiente. Le farfalle offrono un'alternativa potenziale: i loro colori provengono da cristalli microscopici che piegano e diffondono la luce, così che vediamo solo specifiche lunghezze d'onda riflesse.

I cristalli della pieride

Leila Deravi, professoressa associata di chimica e biologia chimica alla Northeastern University, studia i composti cristallini delle pterine presenti sulle ali della pieride del cavolo, la farfalla bianca comune. Secondo la ricercatrice, sarebbe possibile regolare il colore modificando dimensione e disposizione dei cristalli. Le pterine non sono ancora state valutate formalmente sotto il profilo della sicurezza, ma il gruppo di Deravi ritiene che il fatto di esistere in natura le renda un candidato promettente da approfondire. "Sono sicure per l'ambiente", ha detto Deravi. "Sono sicure per le persone e non hanno la tossicità a valle di alcune delle sostanze chimiche eterne usate nei coloranti pigmentari sintetici."

La sfida della scala

Il nodo da sciogliere è ora la produzione su larga scala dei cristalli di pterina. Finora il team è riuscito a far crescere solo cristalli di dimensioni millimetriche, all'incirca quanto un granello di sale da tavola, ma Deravi ritiene che il metodo abbia potenziale commerciale. "In definitiva, c'è ancora molto da imparare sul colore biologico", ha aggiunto. "È qualcosa con cui tutti interagiamo ogni giorno nei fiori, negli insetti e negli animali che ci circondano, eppure i meccanismi che stanno dietro al loro colore duraturo e resistente allo sbiadimento sono ancora in fase di definizione."

Un campo di ricerca ampio

Il colore strutturale non riguarda soltanto le farfalle: è lo stesso principio che dà alle piume dei pavoni le loro sfumature cangianti, e in generale descrive quei fenomeni in cui la geometria microscopica di una superficie, più che la sua composizione chimica, determina ciò che l'occhio percepisce. È un ambito in cui la fisica dei materiali e la biologia si incontrano, e in cui la domanda di partenza è semplice: come fa la natura a produrre colori che durano nel tempo senza sbiadire? La risposta, nei casi studiati, sta nelle dimensioni e nella disposizione delle strutture, non in una sostanza colorata.

Perché conta

La notizia non annuncia una vernice già sugli scaffali: parla di cristalli cresciuti finora a scala millimetrica e di una sicurezza ancora da valutare formalmente. Eppure indica una direzione precisa, quella di un progresso che procede per gradi e che spesso comincia dall'osservazione di qualcosa che abbiamo sotto gli occhi tutti i giorni. Le ali di una farfalla bianca non sembrano un laboratorio chimico, e invece contengono una soluzione possibile a un problema concreto, quello dei pigmenti che sbiadiscono e delle sostanze che pesano sull'ambiente e sulla salute. Guardare da vicino ciò che è comune, e chiedersi come funziona, è un modo di fare ricerca che non fa rumore ma apre strade. Il colore, in fondo, è una questione di struttura: capirlo meglio significa forse poterlo imitare con meno conseguenze.

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Articolo originale della redazione di Good News · WitUp, scritto a partire dalla notizia pubblicata da positive.news.