Los escarabajos son criaturas con una armadura incorporada que les brinda protección contra otras especies y condiciones climáticas adversas. Son como pequeños tanques cubiertos de caparazones duros llamados exoesqueletos que protegen sus cuerpos blandos ya que no tienen esqueletos dentro de su cuerpo. Además de funcionar como piel primaria, el exoesqueleto del escarabajo ofrece otras funciones que involucran funciones como la retroalimentación sensorial y el control de la hidratación. Los exoesqueletos de muchos escarabajos tienen colores brillantes y patrones que ayudan en la comunicación visual con otros escarabajos y otros organismos. Ling Li, investigador principal y profesor asistente de ingeniería mecánica, colaboró con colegas de otras seis universidades para investigar la interacción entre el rendimiento mecánico y óptico en los exoesqueletos de los escarabajos.
Se centró en una especie específica de escarabajo llamada escarabajo de las flores. Vive en las selvas tropicales del sudeste asiático y se caracteriza por colores brillantes que van desde el azul intenso al verde, naranja y rojo, formados por dos capas principales que se combinan para proteger, comunicar y humedecer. Li y su equipo comenzaron su investigación conociendo la composición del caparazón del escarabajo: su capa exocuticular externa contiene una microestructura única que tiene solo 1/30 de milímetro de espesor, su composición es una pila de capas horizontales a nanoescala para proporcionar color óptico al exoesqueleto. y resistencia mecánica al mismo tiempo.
A diferencia de los colorantes basados en pigmentos, el aspecto visual del escarabajo de las flores se debe a la microestructura del exoesqueleto. El área de nanocapa consta de dos composiciones de materiales alternas que reflejan selectivamente la luz de colores específicos.
