Colore verde nella scienza e nella natura

Il verde è il colore tra il blu e il giallo sullo spettro visibile. È evocato dalla luce che ha una lunghezza d’onda dominante di circa 495-570 nm. Nei sistemi di colori sottrattivi, usati nella pittura e nella stampa a colori, è creato da una combinazione di giallo e blu, o giallo e ciano; nel modello a colori RGB, utilizzato su schermi televisivi e computer, è uno dei colori primari additivi, insieme al rosso e al blu, che sono mescolati in diverse combinazioni per creare tutti gli altri colori. Di gran lunga il più grande contributore al verde in natura è la clorofilla, la sostanza chimica con cui le piante fotosintetizzano e convertono la luce solare in energia chimica. Molte creature si sono adattate ai loro ambienti verdi assumendo una tonalità verde come mimetismo. Diversi minerali hanno un colore verde, incluso lo smeraldo, che è colorato di verde per il suo contenuto di cromo.

Durante l’Europa post-classica e della prima età moderna, il verde era il colore comunemente associato a ricchezza, mercanti, banchieri e nobili, mentre il rosso era riservato alla nobiltà. Per questo motivo, il costume della Gioconda di Leonardo da Vinci e le panchine della British House of Commons sono verdi mentre quelli della House of Lords sono rossi. Ha anche una lunga tradizione storica come il colore dell’Irlanda e della cultura gaelica. È il colore storico dell’Islam, che rappresenta la lussureggiante vegetazione del Paradiso. Era il colore della bandiera di Maometto e si trova nelle bandiere di quasi tutti i paesi islamici.

Nei sondaggi realizzati in paesi americani, europei e islamici, il verde è il colore più comunemente associato a natura, vita, salute, gioventù, primavera, speranza e invidia. Nell’Unione europea e negli Stati Uniti, il verde è talvolta associato a tossicità e cattiva salute, ma in Cina e in gran parte dell’Asia le sue associazioni sono molto positive, come simbolo di fertilità e felicità. Per la sua associazione con la natura, è il colore del movimento ambientalista. I gruppi politici che difendono la protezione dell’ambiente e la giustizia sociale si descrivono come parte del movimento verde, alcuni che si autoproclamano partiti verdi. Ciò ha portato a simili campagne pubblicitarie, in quanto le aziende hanno venduto prodotti ecologici o ecocompatibili. Il verde è anche il tradizionale colore della sicurezza e dell’autorizzazione; una luce verde significa andare avanti, una carta verde consente la residenza permanente negli Stati Uniti.

Etimologia e definizioni linguistiche
La parola verde viene dal greco medio inglese e inglese antico, che, come la parola tedesca grün, ha la stessa radice delle parole erba e crescita. Proviene da un gronja germanico * comune, che si riflette anche in greci antichi norvegesi, vecchi gruoni dell’alto tedesco (ma non controllati in germanico dell’est), in ultima analisi da una radice di torta * ghre- “crescere” e affine alle radici con erba e crescere. Il primo uso registrato della parola come termine di colore in inglese antico risale a ca. 700 DC.

Il latino con viridis ha anche un termine genuino e ampiamente usato per “verde”. Legato a virere “to grow” e ver “spring”, ha dato origine a parole in diverse lingue romanze, vert francese, verde italiano (e inglese vert, verdure ecc.). Allo stesso modo le lingue slave con zelenъ. Il greco antico aveva anche un termine per giallastro, verde pallido – χλωρός, cloros (vedi il colore del cloro), affine a χλοερός “verdeggiante” e χλόη “il verde della nuova crescita”.

Così, le lingue sopra menzionate (germanico, romantico, slavo, greco) hanno termini antichi per “verde” che derivano da parole per vegetazione fresca e germogliatrice. Tuttavia, la linguistica comparativa chiarisce che questi termini sono stati coniati indipendentemente, nel corso degli ultimi millenni, e non esiste un singolo proto-indoeuropeo identificabile o una parola per “verde”. Ad esempio, lo zelen slavo è affine al sanscrito hari “giallo, ocra, dorato”. Le lingue turche hanno anche jašɨl “verde” o “verde giallastro”, rispetto a una parola mongola per “prato”.

Lingue in cui il verde e il blu sono di un colore
In alcune lingue, tra cui cinese antico, tailandese, giapponese antico e vietnamita, la stessa parola può significare blu o verde. Il carattere cinese 青 (pronunciato qin in mandarino, ao in giapponese, e thanh in cinese-vietnamita) ha un significato che copre sia il blu che il verde; il blu e il verde sono tradizionalmente considerati sfumature di “青”. In termini più contemporanei, sono rispettivamente 藍 (lán, in mandarino) e 綠 (lǜ, in mandarino). Il giapponese ha anche due termini che si riferiscono specificamente al colore verde, 緑 (midori, che deriva dal classico verbo descrittivo giapponese midoru “essere in foglia, fiorire” in riferimento agli alberi) e グ リ ー ン (guriin, che deriva da la parola inglese “verde”). Tuttavia, in Giappone, anche se i semafori hanno gli stessi colori di altri paesi, la luce verde è descritta usando la stessa parola del blu, aoi, perché il verde è considerato un’ombra di aoi; allo stesso modo, le varianti verdi di alcuni tipi di frutta e verdura come le mele verdi, lo shiso verde (al contrario delle mele rosse e il rosso shiso) saranno descritte con la parola aoi. Il vietnamita usa una sola parola sia per il blu che per il verde, xanh, con varianti come xanh da trời (azzurro, acceso “cielo blu”), lam (blu) e lục (verde, anche xanh lá cây, illuminato “foglia verde”).

Il “verde” nelle moderne lingue europee corrisponde a circa 520-570 nm, ma molte lingue storiche e non europee fanno altre scelte, ad es. usando un termine per il range di ca. 450-530 nm (“blu / verde”) e un altro per ca. 530-590 nm (“verde / giallo”). Nello studio comparativo dei termini di colore nelle lingue del mondo, il verde si trova solo come categoria separata nelle lingue con una gamma completamente sviluppata di sei colori (bianco, nero, rosso, verde, giallo e blu) o più raramente nei sistemi con cinque colori (bianco, rosso, giallo, verde e nero / blu). (Vedi la distinzione del verde dal blu) Queste lingue hanno introdotto un vocabolario supplementare per denotare “verde”, ma questi termini sono riconoscibili come recenti adozioni che non sono in termini cromatici originari (molto simile all’aggettivo inglese arancione in origine non un termine di colore ma il nome di un frutto). Quindi, la parola thailandese เขียว kheīyw, oltre al significato di “verde”, significa anche “rango” e “puzzolente” e contiene altre associazioni spiacevoli.

Le lingue celtiche avevano un termine per “blu / verde / grigio”, proto-celtico * glasto-, che diede origine al vecchio glas irlandese “verde, grigio” e al vetro gallese “blu”. Questa parola è affine al greco antico γλαυκός “verde bluastro”, in contrasto con χλωρός “verde giallastro” discusso sopra.

Nel giapponese moderno, il termine verde è 緑, mentre il vecchio termine “blu / verde”, blu (青 Ao) ora significa “blu”. Ma in certi contesti, il verde è ancora convenzionalmente definito come 青, come nel semaforo blu (青 信号 ao shingō) e nelle foglie blu (青葉 aoba), che riflettono l’assenza di distinzione blu-verde nei vecchi giapponesi (più precisamente, il tradizionale giapponese la terminologia del colore raggruppava alcune tonalità di verde con il blu e altre con i toni del giallo).

La lingua persiana è tradizionalmente priva di una distinzione nero / blu / verde. La parola persiana سبز sabz può significare “verde”, “nero” o “scuro”. Quindi, la poesia erotica persiana, le donne dalla pelle scura sono indirizzate come sabz-eh, come in frasi come سبز گندم گون sabz-eh-gandom-gun (letteralmente “color grano scuro”) o سبز مليح sabz-eh-malih (“a bellezza oscura “). Allo stesso modo, nell’arabo sudanese, le persone dalla pelle scura sono descritte come أخضر akhḍar, il termine che in arabo standard è senza ambiguità per “verde”.

Nella scienza

Visione dei colori e colorimetria
Nell’ottica, la percezione del verde è evocata dalla luce che ha uno spettro dominato dall’energia con una lunghezza d’onda di circa 495-570 nm. La sensibilità dell’occhio umano adattato al buio è massima a circa 507 nm, un colore blu-verde, mentre l’occhio adattato alla luce è più sensibile a circa 555 nm, un giallo-verde; queste sono le posizioni di picco delle funzioni di luminanza della canna e del cono (scotopica e fotopica, rispettivamente).

La percezione del verde (in contrasto con il rossore che forma uno dei meccanismi dell’avversario nella visione dei colori umani) è evocata dalla luce che innesca le cellule del cono M a lunghezza d’onda media più dei coni L a lunghezza d’onda lunga. La luce che fa scattare questa risposta verde più che il giallo o il blu dell’altro meccanismo dell’avversario colore è chiamato verde. Una sorgente di luce verde ha tipicamente una distribuzione di energia spettrale dominata da energia con una lunghezza d’onda di circa 487-570 nm.

Gli occhi umani hanno recettori di colore noti come cellule coniche, di cui esistono tre tipi. In alcuni casi, uno è mancante o difettoso, il che può causare cecità ai colori, compresa la comune incapacità di distinguere il rosso e il giallo dal verde, noto come deuteranopia o cecità ai colori rosso-verde. Il verde è riposante per gli occhi. Gli studi dimostrano che un ambiente verde può ridurre l’affaticamento.

Nel sistema di colori sottrattivo, utilizzato nella pittura e nella stampa a colori, il verde è creato da una combinazione di giallo e blu, o giallo e ciano; nel modello a colori RGB, utilizzato su schermi televisivi e computer, è uno dei colori primari additivi, insieme al rosso e al blu, che sono mescolati in diverse combinazioni per creare tutti gli altri colori. Sulla ruota dei colori HSV, nota anche come ruota dei colori RGB, il complemento del verde è il magenta; cioè, un colore corrispondente ad una miscela uguale di luce rossa e blu (uno dei viola). Su una ruota dei colori tradizionale, basata sul colore sottrattivo, il colore complementare al verde è considerato rosso.

In dispositivi a colori additivi come schermi di computer e televisori, una delle fonti di luce primarie è tipicamente un verde-giallastro a spettro ristretto con lunghezza d’onda dominante ~ 550 nm; questa primaria “verde” è combinata con un primario “rosso” rosso-arancio e un primario “blu” viola-blu per produrre qualsiasi colore intermedio – il modello di colore RGB. Un verde unico (verde che non appare né giallastro né bluastro) viene prodotto su tale dispositivo miscelando la luce proveniente dal primario verde con un po ‘di luce dal primario blu.

laser
I laser che emettono nella parte verde dello spettro sono ampiamente disponibili al pubblico in un’ampia gamma di potenze di uscita. I puntatori laser verdi che emettono a 532 nm (563,5 THz) sono relativamente economici rispetto ad altre lunghezze d’onda della stessa potenza e sono molto popolari grazie alla loro buona qualità del fascio e alla luminosità apparente molto elevata. I laser verdi più comuni utilizzano la tecnologia DPSS (a stato solido pompato a diodi) per creare la luce verde. Un diodo laser a infrarossi a 808 nm viene utilizzato per pompare un cristallo di ossido di ittrio-vanadio drogato al neodimio (Nd: YVO4) o granato di alluminio ittrio drogato al neodimio (Nd: YAG) e induce a emettere 281,76 THz (1064 nm). Questa luce infrarossa più profonda viene quindi attraversata da un altro cristallo contenente potassio, titanio e fosforo (KTP), le cui proprietà non lineari generano luce a una frequenza doppia rispetto a quella del fascio incidente (563,5 THz); in questo caso corrisponde alla lunghezza d’onda di 532 nm (“verde”). Altre lunghezze d’onda verdi sono disponibili anche utilizzando la tecnologia DPSS che va da 501 nm a 543 nm. Sono disponibili anche lunghezze d’onda verdi da laser a gas, tra cui il laser elio-neon (543 nm), il laser a ioni argon (514 nm) e il laser a ioni Krypton (521 nm e 531 nm), nonché i laser a colorante liquido. I laser verdi hanno un’ampia varietà di applicazioni, tra cui puntamento, illuminazione, chirurgia, spettacoli di luci laser, spettroscopia, interferometria, fluorescenza, olografia, visione artificiale, armi non letali e controllo degli uccelli.

A partire dalla metà del 2011, i diodi laser verdi diretti a 510 nm e 500 nm sono diventati generalmente disponibili, sebbene il prezzo rimanga relativamente proibitivo per un uso pubblico diffuso. L’efficienza di questi laser (picco del 3%) rispetto a quella dei laser verdi DPSS (picco del 35%) può anche limitare l’adozione dei diodi agli usi di nicchia.

Pigmenti, coloranti alimentari e fuochi d’artificio
Molti minerali forniscono pigmenti che sono stati usati nei colori e nei coloranti verdi nel corso dei secoli. I pigmenti, in questo caso, sono minerali che riflettono il colore verde, piuttosto che emetterlo attraverso qualità luminescenti o fosforescenti. Il gran numero di pigmenti verdi rende impossibile menzionarli tutti. Tra i minerali verdi più importanti, tuttavia, c’è lo smeraldo, che è colorato di verde con tracce di cromo e talvolta di vanadio. L’ossido di cromo (III) (Cr2O3), è chiamato verde cromo, chiamato anche viridian o verde istituzionale quando usato come pigmento. Per molti anni, la fonte del colore della amazzonite era un mistero. Generalmente si pensa che sia dovuto al rame perché i composti di rame hanno spesso colori blu e verdi, il colore blu-verde è probabilmente derivato da piccole quantità di piombo e acqua nel feldspato. Il rame è la fonte del colore verde nei pigmenti di malachite, chimicamente noto come carbonato di rame (II).

Il verderame viene prodotto ponendo un piatto o una lama di rame, ottone o bronzo, leggermente riscaldato, in una vasca di vino in fermentazione, lasciandolo lì per diverse settimane, quindi raschiando e asciugando la polvere verde che si forma sul metallo. Il processo di creazione del verderame è stato descritto in tempi antichi da Plinio. Fu usato dai Romani nei murales di Pompei e nei manoscritti medievali celtici già nel V secolo d.C. Produsse un blu-verde che nessun altro pigmento poteva imitare, ma aveva degli inconvenienti; era instabile, non resisteva all’umidità, non si mescolava bene con altri colori, poteva rovinare altri colori con cui veniva a contatto. ed era tossico. Leonardo da Vinci, nel suo trattato sulla pittura, avvertì gli artisti di non usarlo. Fu ampiamente utilizzato in dipinti in miniatura in Europa e in Persia nei secoli XVI e XVII. Il suo uso si concluse in gran parte verso la fine del XIX secolo, quando fu sostituito dal verde di cromo più sicuro e più stabile. Viridian, anche chiamato cromo verde, è un pigmento fatto con ossido di cromo diidrato, è stato brevettato nel 1859. È diventato popolare con i pittori, poiché, a differenza di altri green sintetici, era stabile e non tossico. Vincent van Gogh l’ha usato, insieme al blu di Prussia, per creare un cielo blu scuro con una sfumatura verdastra nella sua terrazza del Cafe painting di notte.

La terra verde è un pigmento naturale usato fin dai tempi dell’Impero Romano. È composto da argilla colorata da ossido di ferro, magnesio, silicato di alluminio o potassio. Grandi giacimenti sono stati trovati nel sud della Francia, vicino a Nizza, e in Italia intorno a Verona, a Cipro e in Boemia. L’argilla è stata schiacciata, lavata per rimuovere le impurità, quindi in polvere. A volte veniva chiamato Green of Verona.

Miscele di cobalto ossidato e zinco sono state utilizzate anche per creare vernici verdi già nel XVIII secolo.

Il verde cobalto, noto anche come verde di Rinman o verde zinco, è un pigmento verde traslucido ottenuto riscaldando una miscela di ossido di cobalto (II) e ossido di zinco. Sven Rinman, un chimico svedese, scoprì questo composto nel 1780. L’ossido di cromo verde era un nuovo verde sintetico creato da un chimico di nome Pannetier a Parigi intorno al 1835. Il verde smeraldo era un verde intenso sintetico prodotto nel XIX secolo dall’idratazione dell’ossido di cromo. Era anche conosciuto come verde Guignet.

Non esiste una fonte naturale per coloranti alimentari verdi che sia stata approvata dalla Food and Drug Administration statunitense. La clorofilla, i numeri E E140 e E141, è la sostanza chimica verde più comune presente in natura e consentita solo in alcune medicine e materiali cosmetici. Quinoline Yellow (E104) è una colorazione comunemente usata nel Regno Unito ma è vietata in Australia, Giappone, Norvegia e Stati Uniti. Green S (E142) è vietato in molti paesi, perché è noto causare iperattività, asma, orticaria e insonnia.

Per creare scintille verdi, i fuochi d’artificio utilizzano sali di bario, come il clorato di bario, i cristalli di nitrato di bario o il cloruro di bario, utilizzati anche per i ceppi di caminetti verdi. I sali di rame in genere bruciano blu, ma il cloruro rameico (noto anche come “blu fuoco di campo”) può anche produrre fiamme verdi. I brillamenti verdi pirotecnici possono utilizzare un rapporto di miscelazione 75:25 di boro e nitrato di potassio. Il fumo può diventare verde con una miscela: giallo solvente 33, verde solvente 3, lattosio, carbonato di magnesio più carbonato di sodio aggiunto al clorato di potassio.

Biologia
Il verde è comune in natura, poiché molte piante sono verdi a causa di una sostanza chimica complessa nota come clorofilla, che è coinvolta nella fotosintesi. La clorofilla assorbe le lunghezze d’onda lunghe della luce (rosso) e le lunghezze d’onda corte della luce (blu) in modo molto più efficiente delle lunghezze d’onda che appaiono verdi all’occhio umano, quindi la luce riflessa dalle piante si arricchisce di verde. La clorofilla assorbe poco bene la luce verde perché si è formata per la prima volta negli organismi che vivono negli oceani dove gli halobatteri viola stavano già sfruttando la fotosintesi. Il loro colore viola è sorto perché hanno estratto energia nella porzione verde dello spettro usando la batteriiorodopsina. I nuovi organismi che in seguito vennero a dominare l’estrazione della luce furono scelti per sfruttare quelle parti dello spettro non usate dagli halobatteri.

Gli animali usano tipicamente il colore verde come mimetizzazione, mescolandosi con il verde clorofilla dell’ambiente circostante. Gli animali verdi includono, in particolare, anfibi, rettili e alcuni pesci, uccelli e insetti. La maggior parte dei pesci, rettili, anfibi e uccelli appaiono verdi a causa di un riflesso della luce blu che passa attraverso un sovra strato di pigmento giallo. La percezione del colore può anche essere influenzata dall’ambiente circostante. Ad esempio, le foreste di latifoglie hanno in genere una luce giallo-verde attorno a loro mentre gli alberi filtrano la luce. La turacoverdina è una sostanza chimica che può causare una tonalità verde negli uccelli, in particolare. Gli invertebrati come insetti o molluschi mostrano spesso colori verdi a causa dei pigmenti di porfirina, a volte causati dalla dieta. Questo può far sì che anche le loro feci sembrino verdi. Altre sostanze chimiche che generalmente contribuiscono al verde tra gli organismi sono i flavine (lychochromes) e l’emanovadina. Gli umani hanno imitato questo indossando vestiti verdi come tuta mimetica in campo militare e in altri campi. Le sostanze che possono conferire una tonalità verdastra alla pelle includono la biliverdina, il pigmento verde nella bile e la ceruloplasmina, una proteina che trasporta gli ioni di rame nella chelazione.

Il ragno verde del cacciatore è verde a causa della presenza di pigmenti bilinici nell’eminfa del ragno (fluidi del sistema circolatorio) e dei fluidi tissutali. Caccia insetti nella vegetazione verde, dove è ben mimetizzato.

Occhi verdi
Non c’è pigmento verde negli occhi verdi; come il colore degli occhi blu, è un’illusione ottica; il suo aspetto è causato dalla combinazione di una pigmentazione color ambra o marrone chiaro dello stroma, data da una bassa o moderata concentrazione di melanina, con il tono blu impartito dalla diffusione di Rayleigh della luce riflessa. Gli occhi verdi sono più comuni nell’Europa settentrionale e centrale. Possono anche essere trovati in Europa meridionale, Asia occidentale, Asia centrale e Asia meridionale. In Islanda, l’89% delle donne e l’87% degli uomini hanno il colore degli occhi blu o verde. Uno studio condotto su adulti islandesi e olandesi ha rilevato che gli occhi verdi sono molto più diffusi nelle donne che negli uomini. Tra gli americani europei, gli occhi verdi sono più comuni tra quelli di recente ascendenza celtica e germanica, circa il 16%.