Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania (EEUU) y de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) ha desarrollado una técnica para replicar estructuras biológicas como las alas de una mariposa a escala nanométrica. El biomaterial resultante se podría usar para fabricar estructuras como los difusores ópticos de los paneles solares.

Los colores de los insectos y su capacidad para ser iridiscentes (variar de coloración según el ángulo) o parecer metálicos vienen determinados por unas diminutas estructuras fotónicas de tamaño nanométrico que se encuentran en su cutícula. Los científicos se han fijado en estas bioestructuras para desarrollar unos dispositivos con propiedades lumínicas que acaban de presentar en la revista Bioinspiration & Biomimetics. “Es una técnica desarrollada en el Materials Research Institute de la Universidad Estatal de Pennsylvania (EE UU), que permite crear replicas de las estructuras biológicas a un nivel nanométrico”, explica Raúl J. Martín-Palma, profesor del Departamento de Física Aplicada de la Universidad Autónoma de Madrid y coautor del estudio.

Las estructuras resultantes de la copia del biomodelo del ala de mariposa se podrían utilizar para fabricar diversas estructuras ópticamente activas, como difusores ópticos o recubrimientos de las células solares, u otro tipo de dispositivos. “Las alas de las mariposas” -asegura Martín-Palma- “son muy buenos difusores de luz. Por lo tanto pueden utilizarse como recubrimiento de células solares, permitiendo maximizar la absorción de la luz. De esta forma la eficiencia de la célula solar mejoraría”.

Los investigadores han fabricado copias de las nanoestructuras de las alas de las mariposas. Para crear el nuevo biomaterial se han utilizado compuestos basados en germanio, selenio y antimonio (GeSeSb) y ha empleado una técnica denominada CEFR (por sus siglas en inglés: conformal-evaporated-film-byrotation), que combina la evaporación térmica y la rotación del sustrato elegido en una cámara a baja presión.

Uno de los elementos trascendentes del trabajo realizado es que hasta ahora los métodos utilizados para replicar bioestructuras están muy limitados para obtener copias efectivas a tamaños nanométricos, y a menudo dañan las estructuras biológicas originales porque se realizan en ambientes corrosivos o a elevadas temperaturas. La nueva técnica supera esos problemas, ya que se realiza a temperatura ambiente y no requiere el uso de sustancias tóxicas.