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Producción de color en materiales microestructurados naturales y artificiales


Production of color in artificial and natural microstructured materials

Luna, Ana Eugenia

Director(a):
Skigin, Diana C.
 
Institución otorgante:
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Fecha:
2014-08-06
Tipo de documento: 
Tesis Doctoral
 
Formato:
text; pdf
Idioma:
Español
Temas:
Física / Electromagnetismo - Física / Óptica - Computación / Modelos Computacionales - COLOR ESTRUCTURAL - IRIDISCENCIA - MULTICAPAS - CRISTALES FOTONICOS NATURALES - ALGORITMOS EVOLUTIVOS
Descripción:
Las estructuras fotónicas naturales exhiben notables efectos de color como el aspecto metálico y la iridiscencia. En este trabajo se investigan algunas de las microestructuras de este tipo que se han identificado en coleópteros, específicamente en los escarabajos de la especie Ceroglossus suturalis, que exhiben una coloración iridiscente y son endémicos del extremo sur de América del Sur y del sur de Chile. Este fenómeno de iridiscencia se produce por reflexiones múltiples de la luz dentro de la epicutícula del élitro (ala delantera modificada por endurecimiento que encierra a las alas posteriores utilizadas en el vuelo), que es un sistema de multicapas alternadas de materiales de diferente densidad óptica. Por medio del empleo de técnicas de microscopía electrónica de barrido (SEM) y de transmisión (TEM), y a través del procesamiento de las imágenes y micrografías, se obtuvieron los parámetros geométricos más relevantes de las microestructuras responsables del color estructural en estos escarabajos, tales como el número de capas y sus espesores. Utilizando un espectrofotómetro acoplado a fibra óptica se midieron los espectros de reflectancia y se obtuvieron los diagramas de cromaticidad para diferentes muestras, y bajo distintas condiciones de iluminación. Una vez confirmado el mecanismo físico involucrado en la producción de color en los especímenes estudiados, se aplicaron diferentes algoritmos de optimización para recuperar tanto la parte real como la imaginaria de la constante dieléctrica y los espesores de las capas de los materiales que componen el sistema natural de multicapas. Los resultados obtenidos mediante la aplicación de diferentes estrategias de optimización heurística confirman que este tipo de algoritmos tiene un gran potencial como herramienta para investigar las estructuras fotónicas naturales. El estudio de la generación de color estructural en el mundo natural ya ha comenzado a inspirar el desarrollo de dispositivos artificiales con aplicaciones tecnológicas, tales como sensores inteligentes y nuevos tipos de filtros.
Identificador:
http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5606_Luna
Identificador único:
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/h/3362
Derechos:
info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Licencia de uso:
Licencia Creative Commons

Descargar texto: Tesis_5606_Luna.oai

Cita bibliográfica:

Luna, Ana Eugenia  (2014-08-06).     Producción de color en materiales microestructurados naturales y artificiales.  (Tesis Doctoral).    Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires.    [consultado:  ] Disponible en el Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires:  <http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5606_Luna>