Le ali delle farfalle e il fenomeno dell’iridescenza

Vi sarà capitato, probabilmente, di osservare soprattutto nei mesi primaverili od estivi le ali di certe farfalle e notare come zone di esse paiono cambiare di colore. A seconda della prospettiva da cui le guardiamo ci sembra di osservare degli arcobaleni che prendono forma sulla ali di questi insetti che appartengono alla famiglia dei lepidotteri.
Questo gioco di luce ha il nome di iridescenza. Si tratta di una proprietà ottica di alcune superfici che, illuminate, assumono un ventaglio di tonalità differenti in base all’angolo di osservazione. Hanno questa proprietà le bolle di sapone e alcune conchiglie e ali di insetto, tra cui le nostre farfalle. Il termine deriva dal greco e significa arcobaleno.
Ma come avviene esattamente questo fenomeno? Le ali delle farfalle non sono lisce ma estremamente bucherellate. I fori però sono incredibilmente piccoli, ciascun buco non supera il miliardesimo di metro! Per avere un’idea dell’entità microscopica della misura, il diametro di un capello è circa 10.000 volte più grande.
Quando la luce colpisce questi micro fori delle ali della farfalla si scompone in mille rivoli colorati. La luce visibile ci appare come una sorta di raggio bianco ma se la facciamo passare per un prisma il raggio si apre rivelando tutti i suoi colori. Le ali bucherellate della farfalla svolgono una funzione simile a quella di un prisma.
Separano la luce nei vari colori, così quando le osserviamo vediamo l’iridescenza. I fisici definiscono le ali della farfalla come una struttura a cristalli fotonici. In ottica ed in microfotonica per cristallo fotonico si intende una struttura in cui l’indice di rifrazione ha una modulazione periodica su scale comparabili con la lunghezza d’onda della luce o, più in generale, di una radiazione elettromagnetica.
Non tutte le farfalle però hanno questa proprietà, quelle che vivono ad altitudini elevate hanno le ali marroni o nere perché queste tinte hanno la proprietà di attrarre e mantenere il calore, necessario per sopravvivere in quota. Ci sono infatti colori che hanno la proprietà di attrarre e mantenere una maggiore quantità di calore. Se esponiamo al caldo sole estivo un tessuto bianco e uno nero, quest’ultimo sarà molto più caldo del primo (e per questa ragione che gli abitanti di zone desertiche vestono rigorosamente in bianco).