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Estructuras fotónicas de ala de mariposa. Foto: Peter Vukusic.

Una especia de mariposa posee en sus alas unas estructuras ópticas similares a las que se utilizan en la más moderna tecnología usada en la actualidad.
Entre los materiales más modernos con los que contamos en la actualidad se encuentran los cristales fotónicos, bastones cuánticos o LEDs, que empleamos en nuestros lectores de DVD o en las telecomunicaciones. Por ejemplo, disponemos de los primeros en el mercado desde hace sólo diez años. Parece ser que una mariposa, empujada por las leyes de la evolución, cuenta con similares dispositivos desde hace millones de años.
La mariposa en cuestión es una especie de mariposa denominada Papilio nireus, tiene alas en forma de cola de golondrina y vive en la parte este de África Central. Sus alas desprenden un vivísimo color cuando la luz del sol incide sobre ellas dándole un aspecto metálico. Pero no solamente refleja la luz sino que, en cierto modo, se puede decir que la produce.
Pete Vukusic y Ian Hooper de la Universidad de Exeter (RU) estudiaron las partes más coloreadas de estas alas y han encontrado que la razón de estos vivos colores se debe a la presencia de cristales fotónicos cuyas estructuras están espaciadas de manera precisa para que sólo pase luz de una frecuencia de luz específica. En tecnología óptica estos cristales fotónicos se consiguen mediante la perforación de agujeros equidistantes y así favorecer una longitud de onda específica. El sistema opera como una fibra óptica porque la luz no puede escapar del canal donde se encuentra el cristal fotónico hacia las paredes. Actúa como una guía de luz, favoreciendo la propagación de la misma en una dirección específica. Estos cristales hacen que los diodos emisores de luz (LEDs) sean más brillantes.
En el caso de los cristales fotónicos de las alas de mariposa éstos además están saturados de un pigmento fluorescente que ayuda a crear la luz de esa longitud de onda específica que nosotros percibimos como de un color muy vivo. El pigmento lo consigue incluso a partir de la luz ultravioleta que es invisible a nuestros ojos.
Pequeñas estructuras distribuidas en lo que se llama un reflector de Bragg reflejan esa luz fluorescente de un modo tan bueno como por el otro lado los cristales fotónicos la dejan pasar. Son casi espejos perfectos para esa luz.
Este es precisamente el sistema que empleamos en nuestros modernos LEDs para aumentar su eficiencia: reflectores de Bragg por un lado y cristales fotónicos por el otro.

Referencia: Vukusic P. & Hooper I. Science, 310. 1151 (2005).