Las plumas de pavo real son muy admirados por sus brillantes colores iridiscentes, pero resulta que también pueden emitir la luz láser cuando se teñirán varias veces, según un papel Publicado en la revista Informes científicos. Por los autores, es el primer ejemplo de una cavidad de biolaser en el reino animal.
Como reportado previamenteLos brillantes colores iridiscentes en cosas como plumas de pavo real y alas de mariposa provienen de ninguna molécula de pigmento, sino de la forma en que están estructuradas. Las escamas de quitina (un polisacárido común a los insectos) en las alas de mariposa, por ejemplo, están dispuestas como baldosas del techo. Esencialmente, forman un red de difracciónCon la excepción de los cristales fotónicos, solo producen ciertos colores, o longitudes de onda, luz, mientras que una red de difracción producirá todo el espectro, un poco como un prisma.
En el caso de las plumas de pavo real, estas son las nanoestructuras regulares y periódicas del barbado—El componentes de fibra compuestos de tallos de melanina ordenados de queratina, que producen colores iridiscentes. Los diferentes colores corresponden a un espacio diferente del barbudo.
Ambos son ejemplos naturales de lo que los físicos llaman cristales fotónicos. También conocidos como materiales de bandas fotónicas, los cristales fotónicos son “ajustables”, lo que significa que se ordenan con precisión para bloquear ciertas longitudes de onda de luz mientras dejan a los demás. Modifique la estructura modificando el tamaño de los mosaicos y los cristales se vuelven sensibles a una longitud de onda diferente. (De hecho, el goril del arco iris lata de control Tanto el tamaño de sus escamas como la cantidad de quitina utilizada para refinar estos colores si es necesario).
Aún mejor (desde el punto de vista de las aplicaciones), la percepción del color no depende del ángulo de visión. Y las escalas no son solo para la estética; Ayudan a proteger al insecto de los elementos. Hay varios tipos de Cristales fotónicos artificialesPero obtener una comprensión mejor más detallada de cómo se desarrollan estas estructuras en la naturaleza podría ayudar a los científicos a diseñar nuevos materiales con cualidades similares, como ventanas iridiscentes, superficies de autolimpieza para automóviles y edificios, o incluso textiles impermeables. El papel moneda podría integrar modelos cifrados iridiscentes para frustrar a los falsificadores.
Ha habido ejemplos anteriores de emisiones láser aleatorias en todo, de manchas hueso de ganado Y Esqueletos de coral azul tiene Insectos del ala, plumas de loroY tela humanaasí como Salmón iridiphores. Los autores de este estudio más reciente estaban interesados en saber si podían producir emisiones láser similares utilizando plumas de pavo real y, con suerte, identificar el mecanismo específico.
No era difícil obtener plumas de pavo real, dada su popularidad para fines decorativos y artesanales y artesanales, pero los autores solo aseguraron cualquiera de las plumas utilizadas en sus experimentos contenían impurezas (como los tintes). Cortaron cualquier longitud excesiva de las barbas y montaron las plumas en un sustrato de absorción. Luego infundieron las plumas con tintes comunes por la solución para colorear directamente sobre ellas y dejando que se sequen. Las plumas han sido coloreadas varias veces en algunos casos. Luego bombearon las muestras con pulsos de luz y midieron todas las emisiones resultantes.
El equipo observó emisiones láser en dos longitudes de onda distintas para todas las regiones de color de los ojos de los ojos, las regiones del color verde emitieron la luz láser más intensa. Sin embargo, no observaron emisiones láser de plumas que solo se mancharon una vez, solo en plumas de muestra que han sufrido varios ciclos de secado y secado completos. Esto probablemente se deba a la mejor difusión del tinte y al solvente en el barbudo, así como a una posible relajación de las fibrillas en la vaina de queratina.
Los autores no pudieron identificar las microestructuras precisas responsables del láser; No parece deberse a las varillas de melatonina cubiertas con queratina. Coautor Nathan Dawson de la Universidad Politécnica de Florida sugerido a la ciencia Esos gránulos de proteínas o pequeñas estructuras similares dentro de las plumas podrían funcionar como una cavidad láser. Él y su colega piensan que algún día, su trabajo podría conducir al desarrollo de láseres biocompatibles que podrían anclarse con total seguridad en el cuerpo humano para detectar, imágenes y terapia.
Esta historia apareció originalmente en ARS Technica.
