As penas de pavão são muito admirado por suas cores iridescentes brilhantes, mas acontece que eles também podem emitir luz a laser quando tingido várias vezes, de acordo com um papel Publicado na revista Scientific Reviews. Por os autores, é o primeiro exemplo de uma cavidade biolaser dentro do reino animal.
Como relatado anteriormenteas cores iridescentes brilhantes em coisas como penas de pavão e asas de borboletas não vêm de nenhuma molécula de pigmento, mas de como elas são estruturadas. As escalas de quitina (um polissacarídeo comum a insetos) nas asas de borboleta, por exemplo, são dispostas como telhas. Essencialmente, eles formam um grade de difraçãoexceto que os cristais fotônicos produzem apenas certas cores, ou comprimentos de onda, de luz, enquanto uma grade de difração produzirá todo o espectro, como um prisma.
No caso de penas de pavão, são as nanoestruturas regulares e periódicas do Barbules-componentes semelhantes a fibras compostos por hastes de melanina ordenadas revestidas em queratina-que produzem as cores iridescentes. Cores diferentes correspondem a diferentes espaçamento das Barbules.
Ambos são exemplos naturais de que os físicos chamam Cristais fotônicos. Também conhecidos como materiais de banda fotônica, os cristais fotônicos são “ajustáveis”, o que significa que eles são ordenados com precisão de maneira a bloquear certos comprimentos de onda da luz enquanto deixam os outros passarem. Altere a estrutura alterando o tamanho dos ladrilhos e os cristais se tornam sensíveis a um comprimento de onda diferente. (De fato, o gorgulho do arco -íris pode controlar Tanto o tamanho de suas escalas quanto a quantidade de chitina é usada para ajustar essas cores conforme necessário.)
Ainda melhor (do ponto de vista dos aplicativos), a percepção da cor não depende do ângulo de visualização. E as escalas não são apenas para estética; Eles ajudam a proteger o inseto dos elementos. Existem vários tipos de Cristais fotônicos artificiaismas obter uma compreensão melhor e mais detalhada de como essas estruturas crescem na natureza podem ajudar os cientistas a projetar novos materiais com qualidades semelhantes, como janelas iridescentes, superfícies autolimpantes para carros e edifícios ou até têxteis à prova d’água. A moeda em papel poderia incorporar padrões iridescentes criptografados para frustrar os falsificadores.
Houve exemplos anteriores de emissões aleatórias a laser em tudo, desde manchado ossos bovinos e Esqueletos de coral azul para asas de insetosAssim, penas de papagaioe tecido humanoassim como Iridiphores de salmão. Os autores deste estudo mais recente estavam interessados em produzir emissões de laser semelhantes usando penas de pavão e, esperançosamente, identificar o mecanismo específico.
Não period difícil obter as penas de pavão, dadas o quão populares elas são para fins decorativos e de artes e ofícios, mas os autores garantiram que nenhuma das penas usadas em seus experimentos contivesse impurezas (como corantes). Eles cortaram qualquer excesso de farpas e montaram as penas em um substrato de absorção. Eles então infundiram as penas com corantes comuns, pintando a solução de corante diretamente sobre eles e deixando -os secar. As penas foram coradas várias vezes em alguns casos. Em seguida, eles bombearam as amostras com pulsos de luz e mediram todas as emissões resultantes.
A equipe observou as emissões de laser em dois comprimentos de onda distintos para todas as regiões de cores das manchas oculares das penas, com as regiões de cores verdes emitindo a luz a laser mais intensa. No entanto, eles não observaram nenhuma emissão de laser de penas que foram coradas apenas uma vez, apenas em penas de amostra que foram submetidas a múltiplos ciclos de secagem e secagem completos. Provavelmente, isso se deve à melhor difusão do corante e do solvente nas Barbules, bem como a um possível afrouxamento das fibrilas na bainha da queratina.
Os autores não conseguiram identificar as microestruturas precisas responsáveis pela lasagem; Não parece ser devido às hastes de melatonina revestidas com queratina. Co -autor Nathan Dawson, da Universidade Politécnica da Flórida sugerido para a ciência que os grânulos de proteínas ou pequenas estruturas semelhantes dentro das penas podem funcionar como uma cavidade a laser. Ele e seu colega pensam que um dia, o trabalho deles pode levar ao desenvolvimento de lasers biocompatíveis que poderiam ser incorporados com segurança no corpo humano para detectar, imagens e propósitos terapêuticos.
Esta história apareceu originalmente em ARS Technica.
