Una nueva investigación revela que las rayas de puntos azules (Taeniura lymma) producen su característico color de una manera singular. Las estructuras nanométricas en la piel de estos peces contorsionan la luz para crear un azul vívido que no cambia con el ángulo de visión, según el estudio publicado en Advanced Optical Materials.

En la naturaleza, el color azul es difícil de generar. La mayoría de los colores provienen de compuestos que absorben la luz solar y emiten una longitud de onda específica. Pero, para emitir luz azul, se necesita absorber longitudes de onda de baja energía, una tarea compleja que la naturaleza rara vez resuelve.

Una solución más sencilla es utilizar la «coloración estructural», dispersando las longitudes de onda no deseadas mediante nanostructuras que doblan la luz. 

«Si ves azul en la naturaleza, casi siempre es producido por nanostructuras en los tejidos, no por pigmentos», comenta Mason Dean, profesor asociado de anatomía comparada en la Universidad de la Ciudad de Hong Kong.

Impresionante descubrimiento 

El examen de los puntos azules de estas rayas reveló una disposición desordenada de elementos dispersores con una ultrastructura de núcleo-capa nunca antes descrita, resultando en un azul «inusualmente brillante e independiente del ángulo».

Esta propiedad tiene potenciales aplicaciones prácticas que inspiran a nuevos tipos de colores sin químicos. Dean señala que «entender la coloración estructural animal no se trata solo de física óptica, sino también de los materiales involucrados y su organización en el tejido».

El autor principal, Amar Surapaneni, explica que la piel de estas rayas contiene células especiales con una disposición tridimensional estable de esferas nanométricas con nanocristales reflectantes. «La estructura y el espaciamiento de estos nanocristales reflejan específicamente las longitudes de onda del azul».

Además, las rayas poseen una capa de melanina que absorbe otras longitudes de onda, intensificando el azul. «Las células de color estructural se enfocan en el azul, mientras que las células de melanina suprimen otros colores, resultando en una piel extremadamente azul», añade Dean.

Importancia

La raya de puntos azules vive en aguas poco profundas alrededor de arrecifes de coral en los océanos Índico tropical y Pacífico occidental. Aunque su veneno es potente, generalmente es tímida con los humanos, prefiriendo huir antes que atacar. 

La coloración azul de las rayas podría servir tanto como advertencia como camuflaje, ya que el azul penetra más profundamente en el agua.

Dean concluye que están colaborando con otros investigadores para desarrollar sistemas biomiméticos de coloración estructural flexibles, inspirados en la naturaleza suave de la piel de la raya, para aplicaciones en textiles, pantallas y sensores sin químicos.