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Iridiscencia en pompas de jabón

La iridiscencia (también conocida como goniocromismo ) es el fenómeno de ciertas superficies que parecen cambiar gradualmente de color a medida que cambia el ángulo de visión o el ángulo de iluminación. Los ejemplos de iridiscencia incluyen pompas de jabón , plumas , alas de mariposa y nácar de concha , así como ciertos minerales. A menudo se crea por coloración estructural (microestructuras que interfieren con la luz).

La perlescencia es un efecto relacionado donde parte o toda la luz reflejada es blanca, donde los efectos iridiscentes producen solo otros colores. El término nacarado se usa para describir ciertos acabados de pintura, generalmente en la industria automotriz, que en realidad producen efectos iridiscentes.

Etimología [ editar ]

La palabra iridiscencia se deriva en parte de la palabra griega ἶρις îris ( gen. Ἴριδος íridos ), que significa arco iris , y se combina con el sufijo latino -escent , que significa "tener una tendencia hacia". [1] Iris, a su vez, se deriva de la diosa Iris de la mitología griega , que es la personificación del arco iris y actuaba como mensajera de los dioses. El goniocromismo se deriva de las palabras griegas gonia , que significa "ángulo", y croma , que significa "color".

Mecanismos [ editar ]

El combustible encima del agua crea una película delgada que interfiere con la luz y produce diferentes colores. Las diferentes bandas representan diferentes espesores en la película.
Una biopelícula iridiscente en la superficie de una pecera difracta la luz reflejada, mostrando todo el espectro de colores. El rojo se ve desde ángulos de incidencia más largos que el azul.

La iridiscencia es un fenómeno óptico de superficies en las que el tono cambia con el ángulo de observación y el ángulo de iluminación. [2] [3] A menudo es causado por múltiples reflejos de dos o más superficies semitransparentes en las que el desplazamiento de fase y la interferencia de los reflejos modula la luz incidental (al amplificar o atenuar algunas frecuencias más que otras). [2] [4] El grosor de las capas del material determina el patrón de interferencia. La iridiscencia puede deberse, por ejemplo, a la interferencia de una película fina, el análogo funcional de la atenuación selectiva de la longitud de onda como se ve con el interferómetro de Fabry-Pérot , y puede verse en películas de aceite en agua y pompas de jabón. La iridiscencia también se encuentra en plantas, animales y muchos otros elementos. La gama de colores de los objetos iridiscentes naturales puede ser reducida, por ejemplo, cambiando entre dos o tres colores a medida que cambia el ángulo de visión, [5] [6]

La iridiscencia también se puede crear por difracción . Esto se encuentra en elementos como CD, DVD, algunos tipos de prismas o iridiscencia de nubes . [7] En el caso de la difracción, normalmente se observará todo el arco iris de colores a medida que cambia el ángulo de visión. En biología, este tipo de iridiscencia resulta de la formación de rejillas de difracción en la superficie, como las largas filas de células en el músculo estriado , o las escamas abdominales especializadas de la araña pavo real Maratus robinsoni y M. chrysomelas . [8]Algunos tipos de pétalos de flores también pueden generar una rejilla de difracción, pero la iridiscencia no es visible para los humanos y los insectos que visitan las flores, ya que la señal de difracción está enmascarada por la coloración debida a los pigmentos de las plantas . [9] [10] [11]

En usos biológicos (y biomiméticos ), los colores producidos con otros pigmentos o tintes se denominan coloración estructural . Las microestructuras, a menudo de varias capas, se utilizan para producir colores brillantes pero a veces no iridiscentes: se necesitan arreglos bastante elaborados para evitar reflejar diferentes colores en diferentes direcciones. [12] La coloración estructural se ha entendido en términos generales desde el libro Micrographia de Robert Hooke de 1665 , donde Hooke señaló correctamente que, dado que la iridiscencia de la pluma de un pavo real se perdió cuando se sumergió en el agua, reapareció cuando se volvió a el aire, los pigmentos no pueden ser responsables.[13] [14] Más tarde se descubrió que la iridiscencia del pavo real se debe a un cristal fotónico complejo. [15]

Perlescencia [ editar ]

La perlescencia es un efecto relacionado con la iridiscencia y tiene una causa similar. Las estructuras dentro de una superficie hacen que la luz se refleje, pero en el caso de la perlescencia, parte o toda la luz es blanca. [16] Los pigmentos y pinturas artificiales que muestran un efecto iridiscente a menudo se describen como nacarados, por ejemplo, cuando se utilizan para pinturas para automóviles . [17]

Ejemplos [ editar ]

Vida [ editar ]

Artrópodos y moluscos [ editar ]

  • El exoesqueleto iridiscente de un escarabajo ciervo dorado

  • Alas estructuralmente coloreadas de Morpho didius

  • La superficie interior de Haliotis iris , la concha de paua

  • Alas de color estructural de una mosca taquínida

Cordados [ editar ]

Las plumas de aves como el martín pescador , [18] aves del paraíso , [19] colibríes , loros , estorninos , [20] zanahorias , patos y pavos reales [15] son iridiscentes. La línea lateral del tetra neón también es iridiscente. [5] Una sola especie iridiscente de gecko, Cnemaspis kolhapurensis , fue identificada en India en 2009. [21] El tapetum lucidum , presente en los ojos de muchos vertebrados, también es iridiscente.[22] Se sabe que la iridiscencia está presente entre los litornítidos extintos. [23]

  • Tanto el cuerpo como la cola del pavo real son iridiscentes.

  • Un bagre

  • La boa arcoiris

  • Paloma de nicobar

Plantas [ editar ]

Hoja de begonia iridiscente

Muchos grupos de plantas han desarrollado la iridiscencia como una adaptación para usar más luz en ambientes oscuros como los niveles más bajos de los bosques tropicales. Las hojas de la Begonia pavonina del sudeste asiático , o begonia pavo real, parecen azules iridiscentes para los observadores humanos debido a las estructuras fotosintéticas en capas delgadas de cada hoja llamadas iridoplastos que absorben y desvían la luz como una película de aceite sobre el agua. Las iridiscencias basadas en múltiples capas de células también se encuentran en el licófito Selaginella y en varias especies de helechos . [24] [25]

Carne [ editar ]

  • Iridiscencia en la carne, causada por la difracción de la luz en las células musculares expuestas [26]

Minerales y compuestos [ editar ]

  • Un cristal de bismuto con una fina capa iridiscente de óxido de bismuto , con un cubo de bismuto plateado blanquecino para comparar

  • Goethita , un óxido-hidróxido de hierro (III) , del condado de Polk, Arkansas

  • Labradorita pulida

  • Un derrame de aceite de motor

  • Iridiscencia de nubes

Objetos hechos por el hombre [ editar ]

  • Trabajo de pintura nacarada en un automóvil Toyota Supra

  • Superficie de reproducción de un disco compacto

  • Esmalte de uñas con brillo iridiscente

  • Smartphone con panel trasero iridiscente

La nanocelulosa es a veces iridiscente, [27] al igual que las películas delgadas de gasolina y algunos otros hidrocarburos y alcoholes cuando flotan en el agua. [28]

Para crear joyas con cristal que permite que la luz se refracte en un espectro de arcoíris, Swarovski recubre algunos de sus productos con revestimientos químicos metálicos especiales. Por ejemplo, su Aurora Boreal le da a la superficie una apariencia de arco iris. [ cita requerida ] La tinta ópticamente variable utiliza brillo iridiscente finamente pulverizado.

Ver también [ editar ]

  • Anisotropía
  • Bioluminiscencia , independientemente del ángulo
  • Filtro dicroico
  • Dicroísmo
  • Iridocito
  • Labradorescencia (Adularescencia)
  • Color metalizado
  • Opalescencia
  • Color estructural
  • Óptica de película fina
  • Nácar
  • Ópalo

Referencias [ editar ]

  1. ^ "Diccionario de etimología en línea" . etymonline.com . Archivado desde el original el 7 de abril de 2014.
  2. ↑ a b Srinivasarao, Mohan (julio de 1999). "Nanoóptica en el mundo biológico: escarabajos, mariposas, pájaros y polillas". Revisiones químicas . 99 (7): 1935–1962. doi : 10.1021 / cr970080y . PMID 11849015 . 
  3. ^ Kinoshita, S; Yoshioka, S; Miyazaki, J (1 de julio de 2008). "Física de los colores estructurales". Informes sobre avances en física . 71 (7): 076401. Código Bibliográfico : 2008RPPh ... 71g6401K . doi : 10.1088 / 0034-4885 / 71/7/076401 . S2CID 53068819 . 
  4. ^ Meadows, Melissa G; Mayordomo, Michael W; Morehouse, Nathan I; Taylor, Lisa A; Toomey, Matthew B; McGraw, Kevin J; Rutowski, Ronald L (23 de febrero de 2009). "Iridiscencia: vistas desde muchos ángulos" . Revista de la interfaz de la Royal Society . 6 (supl_2): S107-13. doi : 10.1098 / rsif.2009.0013.focus . PMC 2706472 . PMID 19336343 .  
  5. ↑ a b Yoshioka, S .; Matsuhana, B .; Tanaka, S .; Inouye, Y .; Oshima, N .; Kinoshita, S. (16 de junio de 2010). "Mecanismo de color estructural variable en el neón tetra: evaluación cuantitativa del modelo de persiana veneciana" . Revista de la interfaz de la Royal Society . 8 (54): 56–66. doi : 10.1098 / rsif.2010.0253 . PMC 3024824 . PMID 20554565 .  
  6. ^ Rutowski, RL; Macedonia, JM; Morehouse, N; Taylor-Taft, L (2 de septiembre de 2005). "Los pigmentos de pterina amplifican la señal ultravioleta iridiscente en los machos de la mariposa de azufre naranja" . Actas de la Royal Society B: Ciencias Biológicas . 272 (1578): 2329–2335. doi : 10.1098 / rspb.2005.3216 . PMC 1560183 . PMID 16191648 .  
  7. ^ Ackerman, Steven A .; Knox, John A. (2013). Meteorología: comprensión de la atmósfera . Jones y Bartlett Learning. págs. 173-175. ISBN 978-1-284-03080-8.
  8. ^ Hsiung, Bor-Kai; Siddique, Radwanul Hasan; Stavenga, Doekele G .; Otto, Jürgen C .; Allen, Michael C .; Liu, Ying; Lu, Yong-Feng; Deheyn, Dimitri D .; Shawkey, Matthew D .; Blackledge, Todd A. (22 de diciembre de 2017). "Las arañas de pavo real arcoíris inspiran ópticas superiridiscentes en miniatura" . Comunicaciones de la naturaleza . 8 (1): 2278. Bibcode : 2017NatCo ... 8.2278H . doi : 10.1038 / s41467-017-02451-x . PMC 5741626 . PMID 29273708 .  
  9. ^ Lee, David (2007). Paleta de la naturaleza: la ciencia del color de las plantas . Prensa de la Universidad de Chicago. ISBN 978-0-226-47052-8.[ página necesaria ]
  10. van der Kooi, Casper J .; Wilts, Bodo D .; Leertouwer, Hein L .; Staal, Marten; Elzenga, J. Theo M .; Stavenga, Doekele G. (julio de 2014). "¿Flores iridiscentes? Contribución de las estructuras de la superficie a la señalización óptica" (PDF) . Nuevo fitólogo . 203 (2): 667–673. doi : 10.1111 / nph.12808 . PMID 24713039 .  
  11. van der Kooi, Casper J .; Dyer, Adrian G .; Stavenga, Doekele G. (enero de 2015). "¿Es la iridiscencia floral una señal biológicamente relevante en la señalización de plantas-polinizadores?" . Nuevo fitólogo . 205 (1): 18-20. doi : 10.1111 / nph.13066 . PMID 25243861 . 
  12. ^ Hsiung, Bor-Kai; Siddique, Radwanul Hasan; Jiang, Lijia; Liu, Ying; Lu, Yongfeng; Shawkey, Matthew D .; Blackledge, Todd A. (enero de 2017). "Fotónica no iridiscente inspirada en tarántulas con orden de largo alcance" . Materiales ópticos avanzados . 5 (2): 1600599. doi : 10.1002 / adom.201600599 .
  13. ^ Hooke, Robert. Micrographia. Capítulo 36 ('Observ. XXXVI. De pavos reales, patos y otras plumas de colores cambiantes .')
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  15. ^ a b Zi, Jian; Yu, Xindi; Li, Yizhou; Hu, Xinhua; Xu, Chun; Wang, Xingjun; Liu, Xiaohan; Fu, Rongtang (28 de octubre de 2003). "Estrategias de coloración en plumas de pavo real" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 100 (22): 12576–12578. Código Bibliográfico : 2003PNAS..10012576Z . doi : 10.1073 / pnas.2133313100 . PMC 240659 . PMID 14557541 .  
  16. ^ Ruth Johnston-Feller (2001). Ciencia del color en el examen de objetos de museo: procedimientos no destructivos . Publicaciones Getty. págs. 169–. ISBN 978-0-89236-586-9.
  17. ^ Manual de prueba de pintura y revestimiento . ASTM International. págs. 229–. CLAVE GG: 7W7C2G88G2J.
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  22. ^ Engelking, Larry (2002). Revisión de fisiología veterinaria . Teton NewMedia. pag. 90. ISBN 978-1-893441-69-9.
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  28. ^ Zitzewitz, Paul W (2011). El libro de respuestas de Handy Physics . Prensa de tinta visible. pag. 215. ISBN 978-1-57859-357-6.

Enlaces externos [ editar ]

  • Una animación GIF de 2,2 MB de una mariposa morfo que muestra iridiscencia
  • "Artículo sobre la iridiscencia de las mariposas" Archivado el 7 de noviembre de 2015 en la Wayback Machine.