Le tinte vivaci di piante e animali non sono sempre frutto della presenza di pigmenti. A volte il colore è dato dall’organizzazione strutturale delle molecole di cui sono fatti. E imitarla potrebbe permettere lo sviluppo di nuovi sensori ambientali. Cosa hanno in comune i coleotteri, there le farfalle, cure i camaleonti, i pavoni e anche il tulipano “Regina della notte”? Tutti hanno dei colori strabilianti, dovuti non solo alla chimica – vale a dire alla presenza o meno di alcuni pigmenti – ma anche alla fisica. Ovvero: la luce interagisce con l’organizzazione strutturale delle sostanze che li costituiscono, creando colore e dando vita a spettacolari effetti ottici, come quello dell’iridescenza, dovuta, almeno nel caso del tulipano, alle molecole di cellulosa. Il tulipano “Regina della notte” è di un viola intenso tendente al nero, ma è impreziosito anche di riflessi iridescenti. Alejandro Rey, ingegnere chimico alla McGill University di Montreal (Canada), ha cercato di carpirne i segreti studiando al computer l’organizzazione delle molecole di cellulosa. La cellulosa è una sostanza (un polimero costituito da tante molecole di glucosio messe in fila) presente nelle pareti delle cellule vegetali ed è uno dei materiali organici più abbondanti sulla Terra. Le fibre di cellulosa si organizzano in strati, e nei diversi strati le fibre si orientano spesso in direzioni diverse: una strategia utilizzata per aumentare la resistenza meccanica delle strutture vegetali. Ma solo per questo? No, a quanto pare l’armatura di cellulosa funziona anche da abbellimento per il fiore. Rey e colleghi hanno studiato quali effetti produce, a livello di superficie, un’organizzazione simile della cellulosa, con diversi orientamenti delle fibre nei differenti strati. Attraverso simulazioni al computer hanno così scoperto che la torsione delle fibre di cellulosa produce delle creste nanoscopiche, molto vicine tra loro, simili a quelle osservate sui petali del tulipano Regina della notte. È questa organizzazione strutturale, spiegano gli scienziati su The Journal of Chemical Physics, a colorare (in parte) il tulipano. Le creste infatti dividono la luce bianca nei suoi molteplici componenti, dando luogo all’effetto iridescente: un po’ quel che accade quando la luce colpisce le scanalature incise di un cd creando un effetto arcobaleno. Un fenomeno che in fisica prende il nome di diffrazione e che, nelle piante, può essere influenzato anche dall’umidità. Sì, perché i ricercatori hanno scoperto che con l’umidità la cellulosa si organizza in maniera diversa e le creste in superficie tendono a ridistribuirsi, variando la distanza tra una cresta e l’altra e di conseguenza cambiando le proprietà ottiche della superficie stessa. Potrebbe essere questa la ragione del perché alcune piante quando prendono acqua cambiano colore, come alcune foglie delle piante delle foreste pluviali che virano dal blu a verde. Quanto scoperto, concludono gli scienziati, potrebbe avere anche interessanti applicazioni. Per esempio, imitando quanto avviene in natura si potrebbero sviluppare dei sensori ottici in grado di mostrare le variazioni di umidità cambiando colore. (Repubblica.it)