As penas de pavão são famosas por seu distintivo brilho metálico, mas poucos percebem que essas tonalidades são produzidas por estruturas minúsculas que dispersam a luz, em vez da pigmentação. O fenômeno é responsável pelos vívidos azuis e verdes da plumagem do pavão, bem como pela coloração iridescente das asas das borboletas e outros animais.
No passado, os cientistas se esforçaram para replicar essas cores estruturais ou naturais, mas um estudo conduzido pela Universidade de Cambridge e pela empresa holandesa de biotecnologia Hoekmine BV sugere que o processo está prestes a se tornar muito mais simples.
Christina Ayele Djossa, do Atlas Obscura, relata que os pesquisadores descobriram um código genético replicável para cores naturais, o que significa que agora as tonalidades exclusivas podem ser cultivadas em um período de 24 horas. Anteriormente, a replicação das cores exigia um feixe de elétrons e semanas para ser concluída.
"É crucial mapear os genes responsáveis pela coloração estrutural para uma melhor compreensão de como as nanoestruturas são projetadas na natureza", diz Villads Egede Johansen, co-autor do estudo, em um comunicado à imprensa. "Este é o primeiro estudo sistemático dos genes que sustentam as cores estruturais - apenas em bactérias, mas em qualquer sistema vivo".
De acordo com o comunicado, o projeto da equipe, focado na manipulação genética da flavobactéria, poderia levar à produção em massa de tintas biodegradáveis e não-tóxicas em todas as cores da natureza.
Com base em suas nanoestruturas internas, as colônias de flavobactérias refletem naturalmente uma cor verde metálica. Como Michael Irving, da New Atlas, explica, os cientistas queriam determinar quais genes eram responsáveis por produzir essa cor estrutural. A equipe criou colônias com mutações específicas - como tamanho e locomoção variados - e as comparou a um grupo de controle de bactérias. Os espécimes mutantes, eles perceberam, refletiam cores diferentes com base em sua estrutura interna.
Johansen, especialista em fotônica de inspiração biológica, diz a Djossa que as bactérias em forma de bastão medem cerca de meio micrômetro de diâmetro.
"O pacote de colônias de forma ordenada, como uma pilha de tubos ou cilindros", diz ele. Assim, alterando os tamanhos e as dimensões da flavobactéria, a equipe poderia induzir cores de todo o espectro. Os pesquisadores também foram capazes de atenuar essas cores ou eliminá-las completamente. Djossa relata que cores não no espectro, como branco e marrom, eram mais difíceis de projetar, mas podem ser refletidas pela mudança do ângulo da bactéria.
Avançando, os cientistas esperam explorar a possibilidade de colher flavobactérias para produção em grande escala de tintas não-tóxicas que são “cultivadas” e não manufaturadas.
"Nós vemos um potencial no uso de tais colônias bacterianas como pigmentos fotônicos que podem ser prontamente otimizados para mudar a coloração sob estímulos externos e que podem interagir com outros tecidos vivos, adaptando-se a ambientes variáveis", diz a co-autora Silvia Vignolini. "O futuro está aberto para tintas biodegradáveis em nossos carros e paredes - simplesmente crescendo exatamente a cor e a aparência que queremos."
