Cor vermelha na ciência e na natureza

Vermelho é a cor no final do espectro visível de luz, ao lado de violeta laranja e oposta. Tem um comprimento de onda dominante de aproximadamente 625 a 740 nanômetros. É uma cor primária no modelo de cores RGB e no modelo de cores CMYK e é a cor complementar do ciano. Os vermelhos variam desde o vermelho brilhante de vermelho-amarelado e vermelhão até o vermelho-vermelho-azulado, e variam na sombra do rosa vermelho pálido ao vinho vermelho-escuro. O céu vermelho ao pôr do sol resulta da dispersão de Rayleigh, enquanto a cor vermelha do Grand Canyon e outras características geológicas são causadas por hematita ou ocre vermelho, ambas as formas de óxido de ferro. O óxido de ferro também dá a cor vermelha ao planeta Marte. A cor vermelha do sangue provém da hemoglobina proteica, enquanto os morangos maduros, as maçãs vermelhas e as folhas avermelhadas de outono são coloridas pelas antocianinas.

Pigmento vermelho feito de ocre foi uma das primeiras cores usadas na arte pré-histórica. Os antigos egípcios e maias coloriram seus rostos em cerimônias vermelhas; Generais romanos tinham seus corpos coloridos de vermelho para celebrar vitórias. Também era uma cor importante na China, onde era usada para colorir a cerâmica primitiva e depois os portões e paredes dos palácios. No Renascimento, os trajes vermelhos brilhantes para a nobreza e os ricos eram tingidos com kermes e cochonilha. O século XIX trouxe a introdução dos primeiros corantes vermelhos sintéticos, que substituíram os corantes tradicionais. O vermelho também se tornou a cor da revolução; A Rússia Soviética adotou uma bandeira vermelha após a Revolução Bolchevique em 1917, mais tarde seguida pela China, Vietnã e outros países comunistas.

Como o vermelho é a cor do sangue, historicamente tem sido associado ao sacrifício, perigo e coragem. Pesquisas modernas na Europa e nos Estados Unidos mostram que o vermelho também é a cor mais comumente associada ao calor, atividade, paixão, sexualidade, raiva, amor e alegria. Na China, na Índia e em muitos outros países asiáticos, é a cor que simboliza a felicidade e a boa sorte.

Na ciência e na natureza

Vendo vermelho
O olho humano vê vermelho quando olha para a luz com um comprimento de onda entre aproximadamente 625 e 740 nanômetros. É uma cor primária no modelo de cor RGB e a luz logo após esse intervalo é chamada de infravermelho, ou abaixo do vermelho, e não pode ser vista pelos olhos humanos, embora possa ser sentida como calor. Na linguagem da óptica, o vermelho é a cor evocada pela luz que não estimula nem as células do cone S ou M (comprimento de onda curto e médio) da retina, combinadas com uma estimulação de desvanecimento das células do cone L (comprimento de onda longo).

Primatas podem distinguir toda a gama de cores do espectro visível aos humanos, mas muitos tipos de mamíferos, como cães e gado, têm dicromacia, o que significa que eles podem ver azuis e amarelos, mas não conseguem distinguir vermelho e verde (ambos são vistos como cinza). Os touros, por exemplo, não podem ver a cor vermelha da capa de um toureiro, mas são agitados por seu movimento. (Veja visão de cores).

Uma teoria de por que os primatas desenvolveram sensibilidade ao vermelho é que ele permitiu que frutos maduros fossem distinguidos de frutos não maduros e de vegetação não comestível. Isso pode ter impulsionado adaptações adicionais por espécies que se aproveitam dessa nova habilidade, como o surgimento de faces vermelhas.

A luz vermelha é usada para ajudar a adaptar a visão noturna em períodos de pouca luz ou durante a noite, já que as células dos bastonetes no olho humano não são sensíveis ao vermelho.

A iluminação vermelha era (e às vezes ainda é) usada como luz de segurança enquanto trabalhava em uma câmara escura, já que não expõe a maior parte do papel fotográfico e de alguns filmes. Hoje, as salas escuras modernas costumam usar uma luz de âmbar.

Na teoria das cores e na tela do computador
Na roda de cores há muito utilizada pelos pintores e na teoria tradicional das cores, o vermelho é uma das três cores primárias, juntamente com o azul e o amarelo. Pintores da Renascença misturavam vermelho e azul para fazer violeta: Cennino Cennini, em seu manual sobre pintura do século XV, escreveu: “Se você quer fazer uma linda cor violeta, pegue o lac fino [vermelho], azul ultramarino (o mesmo quantidade de um a partir do outro) com um ligante “, ele observou que também poderia ser feita através da mistura de índigo azul e hematita vermelha.

Na moderna teoria das cores, também conhecida como modelo de cores RGB, vermelho, verde e azul são cores primárias aditivas. A luz vermelha, verde e azul combinada produz luz branca, e essas três cores, combinadas em diferentes misturas, podem produzir quase qualquer outra cor. Este é o princípio que é usado para fazer todas as cores na tela do seu computador e na sua televisão. Por exemplo, magenta em uma tela de computador é feita por uma fórmula semelhante àquela usada por Cennino Cennini no Renascimento para fazer violeta, mas usando cores aditivas e luz em vez de pigmento: ela é criada combinando luz vermelha e azul em igual intensidade uma tela preta. Violeta é feita em uma tela de computador de forma semelhante, mas com uma quantidade maior de luz azul e menos luz vermelha.

Para que o número máximo de cores possa ser reproduzido com precisão na tela do computador, cada cor recebeu um número de código, ou sRGB, que informa ao computador a intensidade dos componentes vermelhos, verdes e azuis dessa cor. A intensidade de cada componente é medida em uma escala de zero a 255, o que significa que a lista completa inclui 16.777.216 cores e tons distintos. O número sRGB de vermelho puro, por exemplo, é 255, 00, 00, o que significa que o componente vermelho está em sua intensidade máxima e não há verde ou azul. O número sRGB para carmim é 220, 20, 60, o que significa que o vermelho é um pouco menos intenso e, portanto, mais escuro, há um pouco de verde, que se inclina em direção a laranja; e há uma quantidade maior de azul, o que a torna levemente azul-violeta.

Por que o pôr do sol é vermelho
Quando um raio de luz solar branca viaja através da atmosfera para o olho, algumas das cores são espalhadas pelo feixe por moléculas de ar e partículas transportadas pelo ar devido à dispersão de Rayleigh, mudando a cor final do feixe que é visto. Cores com um comprimento de onda menor, como azul e verde, se espalham mais fortemente e são removidas da luz que finalmente atinge o olho. No nascer e no pôr do sol, quando o caminho da luz solar através da atmosfera até o olho é mais longo, os componentes azul e verde são removidos quase completamente, deixando a luz laranja e vermelha de maior comprimento de onda. O restante da luz do sol avermelhada também pode ser espalhado por gotículas de nuvens e outras partículas relativamente grandes, que dão ao céu acima do horizonte seu brilho vermelho.

Lasers
Lasers que emitem na região vermelha do espectro estão disponíveis desde a invenção do laser de rubi em 1960. Em 1962, o laser vermelho de hélio-neon foi inventado, e esses dois tipos de lasers foram amplamente utilizados em muitas aplicações científicas, incluindo holografia, e na educação. Lasers vermelhos de hélio-neon foram utilizados comercialmente em leitores LaserDisc. O uso de diodos laser vermelhos tornou-se difundido com o sucesso comercial dos modernos aparelhos de DVD, que utilizam uma tecnologia de diodo laser de 660 nm. Hoje, diodos de laser vermelho e vermelho-laranja estão amplamente disponíveis para o público na forma de ponteiros laser extremamente baratos. Versões portáteis de alta potência também estão disponíveis para várias aplicações. Mais recentemente, os lasers de estado sólido bombeado por diodo de 671 nm (DPSS) foram introduzidos no mercado para sistemas de exibição a laser totalmente DPSS, velocimetria de imagem de partículas, espectroscopia Raman e holografia.

O comprimento de onda do vermelho tem sido um fator importante nas tecnologias de laser; lasers vermelhos, usados ​​nas primeiras tecnologias de CD, estão sendo substituídos por lasers azuis, pois o comprimento de onda mais longo do vermelho faz com que as gravações do laser ocupem mais espaço no disco do que as gravações de laser azul.

Astronomia
Marte é chamado de Planeta Vermelho por causa da cor avermelhada transmitida à sua superfície pelo abundante óxido de ferro ali presente.
Objetos astronômicos que estão se afastando do observador exibem um desvio vermelho de Doppler.
A superfície de Júpiter exibe uma Grande Mancha Vermelha causada por uma mega tempestade oval ao sul do equador do planeta.
Gigantes vermelhas são estrelas que esgotaram o suprimento de hidrogênio em seus núcleos e mudaram para a fusão termonuclear de hidrogênio em uma casca que envolve seu núcleo. Eles têm raios dezenas a centenas de vezes maiores que o do Sol. No entanto, seu envelope externo é muito menor em temperatura, dando-lhes uma tonalidade laranja. Apesar da menor densidade de energia do seu envelope, os gigantes vermelhos são muitas vezes mais luminosos que o Sol devido ao seu grande tamanho.
Supergigantes vermelhas como Betelgeuse, Antares e UY Scuti, a maior estrela do Universo, são a maior variedade de gigantes vermelhas. São enormes em tamanho, com raios 200 a 800 vezes maiores que nosso Sol, mas temperatura relativamente baixa (3500 – 4500 K), causando a sua tonalidade vermelha distinta. Porque eles estão encolhendo rapidamente em tamanho, eles são cercados por um envelope ou pele muito maior que a própria estrela. O envelope de Betelgeuse é 250 vezes maior que a estrela no interior.
Uma anã vermelha é uma estrela pequena e relativamente fria, que tem uma massa de menos de metade da do Sol e uma temperatura superficial de menos de 4.000 K. Anãs Vermelhas são de longe o tipo mais comum de estrela na Galáxia, mas devido a sua baixa luminosidade, da Terra, nenhuma é visível a olho nu.

Fogo
O fogo é frequentemente mostrado como vermelho na arte, mas as chamas geralmente são amarelas, laranjas ou azuis. Alguns elementos exibem uma cor vermelha quando queimados: o cálcio, por exemplo, produz um vermelho tijolo quando queimado.

O vermelho é comumente associado a chamas e fogo, mas as chamas são quase sempre amarelas, alaranjadas ou azuis

Pigmentos e corantes
A hematita, ou minério de ferro, é a fonte da cor vermelha do ocre vermelho.

Penhascos vermelhos do ocre perto de Roussillon em França. O ocre vermelho é composto de argila tingida de hematita. Ochre foi o primeiro pigmento usado pelo homem em pinturas rupestres pré-históricas.

O mineral cinábrio, o minério de mercúrio, é a fonte do vermelhão de cor. No tempo dos romanos, a maioria dos cinábrios vinham das minas de Almadén, na Espanha, onde os mineiros eram geralmente prisioneiros e escravos. O mercúrio é altamente tóxico e o trabalho nas minas era frequentemente uma sentença de morte para os mineiros.

Pigmento de vermelhão, feito de cinábrio. Este era o pigmento usado nos murais de Pompeia e para colorir os lacaques chineses que começavam na dinastia Song.

Apesar de sua flor amarela esverdeada, as raízes da Rubia tinctorum, ou planta mais louca, produziam o corante vermelho mais comum usado desde a antiguidade até o século XIX.

O chumbo vermelho, também conhecido como minium, tem sido usado desde os tempos dos antigos gregos. Quimicamente, é conhecido como tetróxido de chumbo. Os romanos a prepararam pela torrefação do pigmento branco de chumbo. Era comumente usado na Idade Média para os títulos e decoração de manuscritos iluminados.

O sangue de dragão é uma resina vermelha brilhante que é obtida de diferentes espécies de vários gêneros vegetais distintos: Croton, Dracaena, Daemonorops, Calamus rotang e Pterocarpus. A resina vermelha foi usada na antiguidade como remédio, incenso, corante e verniz para fazer violinos na Itália.

A minúscula fêmea de cochonilha do México espanhol (à esquerda) foi esmagada para fazer a cor carmesim profunda usada em trajes renascentistas.

Extrato de carmim, feito pelo esmagamento cochonilha e outros insetos que se alimentam da seiva de carvalhos. Também chamado de kermes, foi usado desde a Idade Média até o século 19 para produzir corante carmesim. Agora é usado como corante para iogurte e outros produtos alimentícios.

A árvore de Sapanwood, nativa da Índia, Malásia e Sri Lanka, e mais tarde a árvore de pau-brasil relacionada (mostrada aqui), da costa da América do Sul, foram a fonte de um popular pigmento vermelho chamado corante brasileiro. A madeira vermelha foi moída em pó e misturada com uma solução alcalina. O pau-brasil deu nome à nação do Brasil.

Alizarina foi o primeiro corante vermelho sintético, criado por químicos alemães em 1868. Duplicou o corante na planta mais louca, mas foi mais barato e duradouro. Após a sua introdução, a produção de corantes naturais da planta mais furiosa praticamente cessou.

Lac vermelho, lago vermelho e lago carmesim
O lac vermelho, também chamado de lago vermelho, lago carmim ou lago carmim, era um importante pigmento vermelho da arte renascentista e barroca. Uma vez que era translúcido, camadas finas de laca vermelha foram construídas ou envidraçadas sobre uma cor escura mais opaca para criar uma cor particularmente profunda e vívida.

Diferentemente do vermelhão ou do ocre vermelho, feito de minerais, os pigmentos de lagos vermelhos são feitos pela mistura de corantes orgânicos, feitos de insetos ou plantas, com giz branco ou alúmen. A laca vermelha foi feita a partir da goma de laca, a substância resinosa vermelha escura secretada por vários insetos de escamas, particularmente Lacca lacca da Índia. O lago Carmine foi feito a partir do inseto da cochonilha da América Central e do Sul, o lago Kermes veio de um inseto de escala diferente, o kermes vermilio, que floresceu em árvores de carvalho ao redor do Mediterrâneo. Outros lagos vermelhos foram feitos a partir da planta rosa das loucas e do pau-brasil.

Os pigmentos vermelhos do lago eram uma parte importante da paleta de pintores venezianos do século XVI, particularmente Ticiano, mas eram usados ​​em todos os períodos. Como os lagos vermelhos eram feitos de corantes orgânicos, eles tendiam a ser fugitivos, tornando-se instáveis ​​e desbotando quando expostos à luz solar.

Corante
O corante alimentar sintético mais comum hoje é Allura Red AC é um corante azo vermelho que passa por vários nomes, incluindo: Allura Red, Vermelho Food 17, CI 16035, FD & C Red 40, Foi originalmente fabricado a partir de alcatrão de carvão, mas agora é feito principalmente do petróleo.

Na Europa, o Allura Red AC não é recomendado para consumo por crianças. É proibido na Dinamarca, Bélgica, França e Suíça, e também foi proibido na Suécia até o país se unir à União Europeia em 1994. A União Européia aprova o Allura Red AC como corante alimentar, mas as leis locais dos países da UE que proíbem os corantes alimentares são proibidas. preservado.

Nos Estados Unidos, a Allura Red AC é aprovada pela Food and Drug Administration (FDA) para uso em cosméticos, drogas e alimentos. É usado em algumas tintas de tatuagem e é usado em muitos produtos, como refrigerantes, medicamentos para crianças e algodão doce. Em 30 de junho de 2010, o Centro para a Ciência no Interesse Público (CSPI) pediu que a FDA proibisse a Red 40.

Por causa das preocupações do público sobre possíveis riscos para a saúde associados a corantes sintéticos, muitas empresas passaram a usar pigmentos naturais, como o carmim, feitos a partir do esmagamento do minúsculo inseto fêmea da cochonilha. Este inseto, originário do México e da América Central, foi usado para fazer os brilhantes corantes escarlates do Renascimento Europeu.

Folhas de outono
O vermelho das folhas de outono é produzido por pigmentos chamados antocianinas. Eles não estão presentes na folha durante a estação de crescimento, mas são ativamente produzidos no final do verão. Eles se desenvolvem no final do verão na seiva das células da folha, e esse desenvolvimento é o resultado de interações complexas de muitas influências – dentro e fora da planta. Sua formação depende da decomposição de açúcares na presença de luz brilhante à medida que o nível de fosfato na folha é reduzido.

Durante o verão, o fosfato está em um nível alto. Tem um papel vital na decomposição dos açúcares fabricados pela clorofila. Mas, no outono, o fosfato, juntamente com outros químicos e nutrientes, sai da folha para o caule da planta. Quando isso acontece, o processo de decomposição do açúcar muda, levando à produção de pigmentos de antocianina. Quanto mais brilhante a luz durante este período, maior a produção de antocianinas e mais brilhante a exibição de cores resultante. Quando os dias de outono são claros e frescos, e as noites são frias, mas não congelam, as colorações mais brilhantes geralmente se desenvolvem.

As antocianinas colorem temporariamente as bordas de algumas das folhas muito jovens à medida que se desdobram dos botões no início da primavera. Eles também dão a cor familiar para frutas comuns como cranberries, maçãs vermelhas, mirtilos, cerejas, framboesas e ameixas.

As antocianinas estão presentes em cerca de 10% das espécies de árvores em regiões temperadas, embora em certas áreas – um exemplo famoso é a Nova Inglaterra – até 70% das espécies de árvores podem produzir o pigmento. Nas florestas de outono, elas aparecem vivas nos bordos, carvalhos, madeiras, sweetgums, dogwoods, tupelos, cerejeiras e caquis. Esses mesmos pigmentos costumam combinar-se com as cores dos carotenóides para criar os vermelhos mais intensos e alaranjados, e os bronzes típicos de muitas espécies de madeira. (Veja a cor da folha de outono).

Sangue e outros vermelhos na natureza
O sangue oxigenado é vermelho devido à presença de hemoglobina oxigenada que contém moléculas de ferro, com os componentes do ferro refletindo a luz vermelha. A carne vermelha obtém sua cor do ferro encontrado na mioglobina e hemoglobina nos músculos e no sangue residual.

Plantas como maçãs, morangos, cerejas, tomates, pimentões e romãs são muitas vezes coloridas por formas de carotenóides, pigmentos vermelhos que também ajudam na fotossíntese.

Quando usado para descrever a coloração natural dos animais, “vermelho” geralmente se refere a uma cor amarronzada, marrom avermelhada ou gengibre. Neste sentido, é utilizado para descrever as cores das pelagens de bovinos e cães castanho-avermelhados e os nomes de várias espécies animais ou raças como a raposa vermelha, esquilo vermelho, veado-vermelho, robin-europeu, perdiz vermelha, nó vermelho, redwing, setter vermelho, Red Devon gado, etc Esta cor marrom-avermelhada também se entende ao usar os termos vermelho ocre e cabelo vermelho.
O arenque vermelho arrastado por uma trilha para destruir o cheiro recebe sua cor da salga pesada e fumar lentamente do peixe, o que resulta em uma cor quente e marrom.
Quando utilizado para flores, o vermelho refere-se frequentemente a cores arroxeadas (vermelho trepadeira, trevo vermelho, helleborine vermelho) ou rosa (vermelho campion, valeriana vermelha).

Cor de cabelo
O cabelo ruivo ocorre naturalmente em aproximadamente 1 a 2% da população humana. Ocorre com maior frequência (2–6%) em pessoas de ascendência europeia do norte ou ocidental e com menor frequência em outras populações. O cabelo vermelho aparece em pessoas com duas cópias de um gene recessivo no cromossomo 16, que causa uma mutação na proteína MC1R.

O cabelo vermelho varia de um profundo vinho através de laranja queimada até cobre brilhante. É caracterizada por altos níveis do pigmento avermelhado feomelanina (que também é responsável pela cor vermelha dos lábios) e níveis relativamente baixos do pigmento escuro eumelanina. O termo ruivo (originalmente redd hede) tem sido usado desde pelo menos 1510. As reações culturais variaram do ridículo à admiração; muitos estereótipos comuns existem em relação aos ruivos e são frequentemente retratados como temperamentais.

Em comportamento animal e humano
O vermelho está associado à dominância em várias espécies animais. Por exemplo, em mandris, a coloração vermelha da face é maior em machos alfa, cada vez menos proeminente em subordinados de baixo escalão e diretamente correlacionada com os níveis de testosterona. Vermelho também pode afetar a percepção de dominância por outros, levando a diferenças significativas na mortalidade, sucesso reprodutivo e investimento parental entre indivíduos que exibem vermelho e aqueles que não. Nos seres humanos, o uso de vermelho tem sido associado ao aumento do desempenho em competições, incluindo esportes profissionais e videogames multiplayer. Testes controlados demonstraram que usar vermelho não aumenta o desempenho ou os níveis de testosterona durante o exercício, portanto, o efeito provavelmente é produzido pelo desempenho percebido em vez de real. Os juízes do tae kwon demonstraram favorecer os competidores vestindo roupas de proteção contra o azul, e, quando perguntados, uma maioria significativa de pessoas diz que as formas abstratas vermelhas são mais “dominantes”, “agressivas” e “prováveis ​​de ganhar um físico”. competição “do que formas azuis. Em contraste com o seu efeito positivo na competição física e comportamento de dominância, a exposição ao vermelho diminui o desempenho em tarefas cognitivas e provoca aversão em testes psicológicos onde os sujeitos são colocados em um contexto de “realização” (por exemplo, fazendo um teste de QI).