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Iridiscencia

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No debe confundirse con Incidencia.

La iridiscencia es un fenómeno óptico caracterizado como la propiedad de ciertas superficies en las cuales el tono de la luz varía de acuerdo al ángulo desde el que se observa la superficie, como en las manchas de aceite, las burbujas de jabón, las alas de una mariposa y el lado reproducible del disco láser, ya sea CD o DVD. La iridiscencia es causada por múltiples reflexiones de la luz en múltiples superficies semitransparentes, donde los subsecuentes cambios de fase e interferencia de las reflexiones modulan la luz por la amplificación o atenuación de las diferentes longitudes de onda.[1]​ Dependiendo del ángulo con el que se ilumine la superficie, se verá de distintos colores. La iridiscencia es muy común en la naturaleza, podemos verla fácilmente en insectos, aves y peces, e incluso en plantas[2]​ y hongos en dónde se han encontrado esporas iridiscentes en Ascomicetes[3]​ que solo se podrán ver de este color en el hongo cuando esté esporulando.

Si las longitudes de onda de los rayos reflejados están “en fase”, se exaltarán uno al otro. A este fenómeno se le conoce como “interferencia constructiva” y produce los colores iridiscentes. Por el contrario si los dos rayos de luz que se reflejan tienen longitudes de onda “fuera de fase” uno con el otro, el segundo rayo cancelará la reflexión del primero. Este fenómeno se conoce como “interferencia destructiva” y reduce la intensidad del color.[4]​ Como las condiciones de interferencia dependen de la longitud de onda, la intensidad de luz reflejada por una película dada varía considerablemente con la longitud de onda. Ello produce los efectos de color de iridiscencia cuando se ilumina la película con luz blanca.[5]​

El funcionamiento del color puede ser explicado por un efecto óptico llamado “interferencia de la película final”. Este efecto ocurre cuando una o dos sustancias con diferentes cualidades de refracción de luz (ya sea el aire o el agua) están formando una capa o película.[6]​ Algunos colores son más reflejados y otros más transmitidos, en otras palabras, la capa fina refleja más ciertos colores que otros. En el caso de las hojas de unos helechos, como los de Selaginella willdenowii es causado por la presencia de una capa más fina en la epidermis superior. La capa debe reflejar más la luz azul y transmitir más la luz roja.[6]​

Etimología

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El término iris tiene su origen etimológico en la palabra griega ἴριϛ íris que significa arcoíris, y que también es el nombre de la diosa Iris en la mitología griega: personificación del arcoíris y mensajera de los dioses que dejaba una estela de colores luminosos tras su paso.

Capas iridiscentes

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Las capas iridiscentes consisten en capas separadas por distancias prácticamente iguales, del orden de la longitud de onda de la luz, formadas por sedimentación de partículas, que al ser observadas con la luz reflejada presentan coloraciones intensas.[7]​

Algunos ejemplos de iridiscencia

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Las estrategias de las mariposas para cambiar, aparentemente, los colores de sus alas se pueden realizar en lentes de contacto coloridos que ayudan a mejorar el aspecto de los ojos al modificar el color de la retina.

Los lentes se fabrican apilando capas de partículas dieléctricas en las que se alternan altos y bajos índices de refracción. La combinación de películas fabricadas con nanomateriales en las que el grosor de las mismas también es de escala nanométrica permite a los científicos, mediante los fenómenos de interferencia constructiva y destructiva modular las propiedades reflectivas de los lentes y, por ende, su color.

Los productos de belleza basados en nanopartículas usan ingredientes con propiedades ópticas controladas, de manera que se puede obtener un desvanecimiento de las arrugas y otras imperfecciones gracias a que difunden la luz en todas las direcciones. Uno de los procesos para desaparecer a simple vista las arrugas se realiza con una o varias capas de películas que contienen pigmentos de interferencia. Las películas tienen diferentes índices de refracción y reflejan los colores con base en el fenómeno de interferencia constructiva y destructiva.[1]​

La iridiscencia en los seres vivos

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El color en los seres vivos se puede generar de tres formas: pigmentos, color estructural y bioluminiscencia.[8]​[9]​ El color estructural apareció en los seres vivos durante la explosión del Cámbrico hace 500 millones de años, cuando las criaturas vivientes comenzaron a desarrollarse y diversificarse rápidamente.[10]​ El color estructural puede dividirse en iridiscente y no iridiscente .

Los colores en los seres vivos se generan de tres maneras que pueden combinarse

En muchos casos la iridiscencia se reporta como una cualidad pero existen propuestas interesantes para medir y cuantificar este fenómeno en los seres vivos.[11]​

En las plantas David W. Lee es pionero en el estudio del color estructural y la iridiscencia en las plantas.[12]​ Uno de los casos más llamativos del color estructura en frutos es el de Pollia condensata que presenta el color iridiscente más azul e intenso que se haya identificado en algún ser vivo.[13]​

La iridiscencia en los reptiles es común y se ha registrado para varias especies el más reciente es el caso de una nueva especie descrita de serpiente Achalinus zugorum encontrada en Vietnam.[14]​

La iridiscencia en los moluscos representa un caso interesante reportado en pulpos y calamares que se genera por cambios en la piel de los organismos en donde se localizan células especializadas llamadas iridocitos[15]​[16]​ en donde se encuentran proteínas llamadas reflectinas que producen color estructural de llamativos colores iridiscentes en especies como Sepia officinalis.[17]​

Galería

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  • La iridiscencia de las alas de la mariposa Morpho didius.
    La iridiscencia de las alas de la mariposa Morpho didius.
  • fósil de amonite mostrando iridiscencia.
    fósil de amonite mostrando iridiscencia.
  • Colores reflejados por una fina película de agua iluminada con luz blanca no polarizada. El radio es proporcional al espesor de la película y el ángulo polar es el ángulo de incidencia.
    Colores reflejados por una fina película de agua iluminada con luz blanca no polarizada. El radio es proporcional al espesor de la película y el ángulo polar es el ángulo de incidencia.
  • Pollia condensata se ve azul intenso pero carece de pigmento azul
    Pollia condensata se ve azul intenso pero carece de pigmento azul
  • Sepia officinalis genera iridiscencia a partir de la proteína de la familia de las reflectinas contenida en los iridióforos de la piel del molusco
    Sepia officinalis genera iridiscencia a partir de la proteína de la familia de las reflectinas contenida en los iridióforos de la piel del molusco

Referencias

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  1. ↑ a b Isaac, Schifter (3 de diciembre de 2012). La huella invisible: Humos, pólvos y perfumes. Fondo de Cultura Economica. ISBN 9786071603869. Consultado el 25 de noviembre de 2016. 
  2. ↑ «ALAS IRI». webcache.googleusercontent.com. Consultado el 25 de noviembre de 2016. 
  3. ↑ Huhndorf, Sabine M (1999). «Neotropical ascomycetes 9. Jobellisia species from Puerto Rico and elsewhere». Sydowia. Consultado el 6 de diciembre de 2020. 
  4. ↑ Kane, Joseph W.; Sternheim, Morton M.; Vázquez, José Casas; Mirabent, David Jou i (1 de enero de 1989). Física. Reverte. ISBN 9788429143188. Consultado el 25 de noviembre de 2016. 
  5. ↑ Kane, Joseph W.; Sternheim, Morton M.; Vázquez, José Casas; Mirabent, David Jou i (1 de enero de 1989). Física. Reverte. ISBN 9788429143188. Consultado el 25 de noviembre de 2016. 
  6. ↑ a b «Moran, R.C. 1988. Helechos iridiscentes y su extraña conducta». Archivado desde el original el 14 de enero de 2016. Consultado el 25 de noviembre de 2016. 
  7. ↑ Diccionario de química física. Ediciones Díaz de Santos. 1 de enero de 2005. ISBN 9788479786915. Consultado el 25 de noviembre de 2016. 
  8. ↑ Doucet, Stéphanie M; Meadows, Melissa G (6 de abril de 2009). «Iridescence: a functional perspective». Journal of The Royal Society Interface 6 (suppl_2): S115-S132. PMC 2706478. PMID 19336344. doi:10.1098/rsif.2008.0395.focus. Consultado el 23 de noviembre de 2020. 
  9. ↑ Bhushan, Bharat (2018). Bhushan, Bharat, ed. Biomimetics: Bioinspired Hierarchical-Structured Surfaces for Green Science and Technology. Springer Series in Materials Science (en inglés). Springer International Publishing. pp. 879-910. ISBN 978-3-319-71676-3. doi:10.1007/978-3-319-71676-3_22. Consultado el 23 de noviembre de 2020. 
  10. ↑ Vukusic, Pete; Sambles, J. Roy (2003-08). «Photonic structures in biology». Nature (en inglés) 424 (6950): 852-855. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/nature01941. Consultado el 23 de noviembre de 2020. 
  11. ↑ Meadows, Melissa G.; Morehouse, Nathan I.; Rutowski, Ronald L.; Douglas, Jonathan M.; McGraw, Kevin J. (1 de junio de 2011). «Quantifying iridescent coloration in animals: a method for improving repeatability». Behavioral Ecology and Sociobiology (en inglés) 65 (6): 1317-1327. ISSN 1432-0762. doi:10.1007/s00265-010-1135-5. Consultado el 24 de noviembre de 2020. 
  12. ↑ Lee, David W. (1991-01). «Ultrastructural basis and function of iridescent blue colour of fruits in Elaeocarpus». Nature (en inglés) 349 (6306): 260-262. ISSN 1476-4687. doi:10.1038/349260a0. Consultado el 8 de diciembre de 2020. 
  13. ↑ Vignolini, S.; Rudall, P. J.; Rowland, A. V.; Reed, A.; Moyroud, E.; Faden, R. B.; Baumberg, J. J.; Glover, B. J. et al. (10 de septiembre de 2012). «Pointillist structural color in Pollia fruit». Proceedings of the National Academy of Sciences (en inglés) 109 (39): 15712-15715. ISSN 0027-8424. PMC 3465391. PMID 23019355. doi:10.1073/pnas.1210105109. Consultado el 8 de diciembre de 2020. 
  14. ↑ Miller, Aryeh H.; Davis, Hayden R.; Luong, Anh Mai; Do, Quyen Hanh; Pham, Cuong The; Ziegler, Thomas; Lee, Justin L.; De Queiroz, Kevin et al. (7 de diciembre de 2020). «Discovery of a New Species of Enigmatic Odd-Scaled Snake (Serpentes: Xenodermidae: Achalinus) from Ha Giang Province, Vietnam». Copeia 108 (4). ISSN 0045-8511. doi:10.1643/ch2020060. Consultado el 10 de diciembre de 2020. 
  15. ↑ Ghoshal, Amitabh; DeMartini, Daniel G.; Eck, Elizabeth; Morse, Daniel E. (6 de junio de 2014). «Experimental determination of refractive index of condensed reflectin in squid iridocytes». Journal of The Royal Society Interface 11 (95): 20140106. ISSN 1742-5689. doi:10.1098/rsif.2014.0106. Consultado el 10 de diciembre de 2020. 
  16. ↑ Andouche, Aude; Bassaglia, Yann; Baratte, Sébastien; Bonnaud, Laure (12 de marzo de 2013). «Reflectin genes and development of iridophore patterns inSepia officinalisembryos (Mollusca, Cephalopoda)». Developmental Dynamics 242 (5): 560-571. ISSN 1058-8388. doi:10.1002/dvdy.23938. Consultado el 10 de diciembre de 2020. 
  17. ↑ Bassaglia, Yann; Bekel, Thomas; Da Silva, Corinne; Poulain, Julie; Andouche, Aude; Navet, Sandra; Bonnaud, Laure (2012-05). «ESTs library from embryonic stages reveals tubulin and reflectin diversity in Sepia officinalis (Mollusca — Cephalopoda)». Gene 498 (2): 203-211. ISSN 0378-1119. doi:10.1016/j.gene.2012.01.100. Consultado el 10 de diciembre de 2020. 

Enlaces externos

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