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Un truco de luz a nanoescala es la clave para las manchas súper negras de las arañas pavo real

Las arañas pavo real del género Maratus son definitivamente uno de los arácnidos más lindos y coloridos del planeta. Sus abdominales tecnicolor y sus elegantes movimientos de baile los han convertido en superestrellas de internet. Pero hasta ahora, los investigadores estaban perplejos por cómo las arañas diminutas producían las manchas negras profundas y ultra oscuras en sus coloridas barrigas. Resulta que todo es un truco de la luz, como informan los investigadores en un nuevo estudio publicado en la revista Proceedings of the Royal Society B.

Carolyn Wilke de Science News informa que los investigadores han descubierto cómo se producen los otros colores vibrantes en las diversas especies de arañas de pavo real, que oscilan entre 2 y 5 milímetros y viven en Australia. Los pigmentos contenidos en las escamas de púas crean los rojos vibrantes, blancos y amarillos en las arañas, mientras que las pequeñas nanoestructuras incrustadas en escamas que son exclusivas de las arañas doblan la luz para crear azules y púrpuras iridiscentes.

En el último estudio, los investigadores analizaron los parches negros de las arañas bajo un microscopio electrónico de barrido. El equipo, dirigido por Dakota McCoy, una estudiante graduada de Harvard que estudia biología evolutiva, comparó dos especies de arañas de pavo real, Maratus speciosus y M. karrie, con una especie de araña Cylistella totalmente negra. El equipo encontró pequeñas protuberancias, o microlentes, en los parches negros de la araña de pavo real, mientras que la araña Cylistella era lisa .

Al ejecutar simulaciones de cómo estas superficies irregulares interactúan con la luz, Bob Yirka de Phys.org informa que el equipo descubrió que las protuberancias curvas reflejan la luz en direcciones aleatorias y lejos del espectador, haciendo que las manchas negras parezcan más oscuras. Las microlentes también dirigen la luz de tal manera que interactúa por más tiempo con el pigmento negro de melanina en el abdomen de las arañas, haciendo que se absorba más luz. Todo eso significa que se refleja menos del 0.5 por ciento de la luz que golpea los puntos negros, creando la apariencia ultra oscura. Eso se está acercando a la cantidad de luz absorbida por Vantablack, una sustancia artificial creada a partir de nanotubos de carbono, que captura el 99.965 por ciento de la luz que la alcanza.

La profundidad del negro también tiene un impacto en los colores brillantes circundantes, creando una "ilusión óptica de que los colores son tan brillantes ... son prácticamente brillantes", le dice McCoy a Wilke.

Según el documento, las microlentes en el tono súper negro de la araña de pavo real son similares a las características que se encuentran en ciertos pétalos de flores, algunas plantas de sombra tropical, una especie de brazos de estrellas de mar y en ojos de polilla. También son comparables a las plumas de una ave del paraíso que producen un negro igualmente fascinante, pero los mecanismos son ligeramente diferentes. El año pasado, McCoy descubrió que las bárbulas especializadas en las plumas de las aves absorbían el 99.5 por ciento de la luz, la misma cantidad que las arañas.

Estos negros profundos realmente pueden hacer que los colores de las aves y arañas machos destaquen durante las exhibiciones de apareamiento, pero McCoy le dice a Yong que también podrían ser útiles para los humanos con fines no relacionados. Ella dice que descubrir cómo reproducir estas nanoestructuras podría ayudar a aumentar la eficiencia de los paneles solares, mejorar el camuflaje militar y podría ser utilizado por los astrónomos para evitar la contaminación lumínica de los telescopios.

Un truco de luz a nanoescala es la clave para las manchas súper negras de las arañas pavo real