La pelle dei pesci che mostrano il caratteristico riflesso argentato, per esempio sardine e aringhe, è in grado di riflettere la luce senza creare differenze di polarizzazione fra i diversi angoli di incidenza della radiazione luminosa. Un gruppi di ricercatori ha ora scoperto il meccanismo grazie a cui i pesci ottengono questo risultato, aprendo la strada a interessanti applicazioni nella tecnologia delle fibre ottiche (red)

Alcune specie di pesci dal caratteristico riflesso argentato, come le sardine e le aringhe, sono in grado di farsi beffe delle leggi dell’ottica. Questa (apparente) violazione della fisica permette di renderli difficilmente identificabili dai loro predatori naturali, come delfini e tonni.

Questi pesci argentati vivono in genere in una zona pelagica dove la distribuzione della luce è simmetrica rispetto all'asse verticale della superficie del mare. Per nascondersi all’occhio dei predatori la loro pelle deve avere un'elevata capacità di riflessione a banda larga rispetto a tutti gli angoli di incidenza della luce.

Tuttavia, una superficie riflettente multistrato, come è la pelle dei pesci, polarizza la luce, e quando l’angolo di incidenza si avvicina al cosiddetto angolo di Brewster, a cui la luce riflessa viene polarizzata ortogonalmente rispetto al piano d’incidenza, la riflettività diminuisce notevolmente. Ma a differenza di tutte le altre superfici, la pelle dei pesci argentati non mostra questo fenomeno.

Ora, Tom Jordan del Bristol Centre for Complexity Sciences e Julian Partridge e Nicholas Roberts della Bristol School of Biological Sciences, entrambi istituti dell'Università di Bristol, firmano un articolo su “Nature Photonics” in cui illustrano una soluzione per questo enigma.

La pelle di questi pesci è costituita da più strati, uno dei quali è costituito a sua volta da più strati sempre più ricchi di cristalli di guanina, che ha un alto indice di rifrazione, e di materiale citoplasmatico, che ha un basso indice di rifrazione. La guanina ha una birifrangenza eccezionalmente elevata, quindi la luce che la attraversa sperimenta diversi tipi di polarizzazione. “Abbiamo scoperto – spiega Jordan - che non c'è un solo tipo di cristallo di guanina ma due, che differiscono per una trasformazione rotazionale degli indici di rifrazione di 90°.” Di fatto la struttura multistrato determina una gamma di angoli di Brewster per cui alla fine “nel complesso, quale che sia l’angolo di incidenza della luce, alcune polarizzazioni sono sempre riflesse da alcuni strati. Il nostro lavoro suggerisce che avendo un particolare rapporto di miscelazione di questi due tipi di cristallo di guanina, queste specie di pesce hanno sviluppato una struttura che permette una riflettività quasi costante per tutti gli angoli di incidenza. Questo crea una soluzione ottimale a fini mimetici.”

La scoperta potrebbe peraltro avere interessanti ricadute applicative. "Molti dispositivi ottici come i LED e le fibre ottiche a bassa perdita usano analoghi tipi di riflettori non polarizzanti per migliorare l'efficienza. Tuttavia, questi riflettori artificiali attualmente hanno bisogno di materiali con proprietà ottiche particolari, alcune delle quali non sempre desiderabili. Il meccanismo evolutosi in questi pesci supera questa limitazione e fornisce un nuovo modo di produrre questi riflettori non polarizzanti".

tratto da http://www.lescienze.it/