ريش الطاووس لقد أعجبت كثيرًا بألوانها الزاهية الفاتحة ، لكن اتضح أنها يمكن أن تنبعث منها أيضًا ضوء الليزر عند صبغ عدة مرات ، وفقًا لـ ورقة نشرت في مجلة التقارير العلمية. لكل المؤلفين ، إنه المثال الأول من تجويف Biolaser داخل مملكة الحيوانات.
مثل ذكرت سابقا، لا تأتي الألوان الفاتحة الزاهية في أشياء مثل ريش الطاووس وأجنحة الفراشة من أي جزيئات الصباغ ولكن من كيفية تنظيمها. يتم ترتيب مقاييس الكيتين (عديد السكاريد المشترك في الحشرات) في أجنحة الفراشة ، على سبيل المثال ، مثل بلاط السقف. في الأساس ، تشكل أ حيود صريف، باستثناء البلورات الضوئية لا تنتج سوى ألوان معينة ، أو أطوال موجية ، من الضوء ، في حين أن صريف الحيود سوف ينتج الطيف بأكمله ، يشبه إلى حد كبير المنشور.
في حالة ريش الطاووس ، إنها الهياكل النانوية الدورية العادية باربول-المكونات الشبيهة بالألياف المكونة من قضبان الميلانين المطلوبة المغلفة في الكيراتين-تنتج الألوان القزحية. تتوافق ألوان مختلفة مع تباعد مختلف للبربول.
كلاهما أمثلة تحدث بشكل طبيعي على ما يسميه الفيزيائيون بلورات ضوئية. تُعرف بلورات الفوتونيات الضوئية المعروفة أيضًا باسم مواد الفعل الضوئية ، مما يعني أنها مرتبة بدقة بطريقة تمنع بعض الأطوال الموجية للضوء مع السماح للآخرين بالمرور. قم بتغيير الهيكل عن طريق تغيير حجم البلاط ، وتصبح البلورات حساسة لطول الموجة المختلفة. (في الواقع ، سوس قوس قزح يمكن السيطرة كل من حجم مقاييسه ومقدار الكيتين الذي يستخدم لضبط تلك الألوان حسب الحاجة.)
حتى أفضل (من وجهة نظر التطبيقات) ، لا يعتمد تصور اللون على زاوية المشاهدة. والمقاييس ليست فقط للجمال. أنها تساعد في حماية الحشرة من العناصر. هناك عدة أنواع من بلورات ضوئية من صنع الإنسان، لكن الحصول على فهم أفضل وأكثر تفصيلاً لكيفية نمو هذه الهياكل في الطبيعة يمكن أن يساعد العلماء على تصميم مواد جديدة ذات صفات مماثلة ، مثل النوافذ القزحية ، والأسطح ذاتية التنظيف للسيارات والمباني ، أو حتى المنسوجات المقاومة للماء. يمكن أن تتضمن العملة الورقية أنماطًا قزحية مشفرة للرقائق المزيفة.
كانت هناك أمثلة سابقة لانبعاثات الليزر العشوائية في كل شيء من الملون العظام الأبقار و الهياكل العظمية المرجانية الزرقاء ل أجنحة الحشراتو الريش الببغاء، و الأنسجة البشرية، إلى جانب السلمون إيريديفورس. كان مؤلفو هذه الدراسة الأخيرة مهتمين بما إذا كان بإمكانهم إنتاج انبعاثات مماثلة بالليزر باستخدام ريش الطاووس ونأمل أن يحددوا الآلية المحددة.
لم يكن من الصعب الحصول على ريش الطاووس ، بالنظر إلى مدى شعبيتها لأغراض الزخرفة والفنون والحرف ، لكن المؤلفين لم يتأكد أي من الريش المستخدمة في تجاربهم عن شوائب (مثل الأصباغ). لقد قطعوا أي أطوال فائضة من الانتقادات وشنت الريش على ركيزة امتصاص. ثم قاموا بتزويد الريش بأصباغ مشتركة عن طريق تصوير محلول الصبغة مباشرة عليها والسماح لهم بالتجفيف. تم تلوين الريش عدة مرات في بعض الحالات. ثم ضخوا العينات مع نبضات من الضوء وقياس أي انبعاثات ناتجة.
لاحظ الفريق انبعاثات الليزر في أطوال موجية متميزة لجميع مناطق الألوان من عيون الريش ، مع مناطق الألوان الخضراء تنبعث من ضوء الليزر الأكثر كثافة. ومع ذلك ، لم يلاحظوا أي انبعاث بالليزر من الريش الذي كان ملطخًا مرة واحدة فقط ، فقط في ريش العينة الذي خضع لدورات ترطيب متعددة ودورات تجفيف كاملة. ويرجع ذلك على الأرجح إلى أفضل انتشار لكل من الصبغة والمذيبات في البرباقات ، بالإضافة إلى تخفيف محتمل للألياف في غمد الكيراتين.
لم يتمكن المؤلفون من تحديد الهياكل المجهرية الدقيقة المسؤولة عن الليزر ؛ لا يبدو أنه بسبب قضبان الميلاتونين المغلفة بالكيراتين. مؤلف مشارك ناثان داوسون من جامعة فلوريدا للفنون التطبيقية اقترح للعلم قد تعمل حبيبات البروتين أو الهياكل الصغيرة المماثلة داخل الريش كتجويف ليزر. يعتقد هو وزميله أنه في يوم من الأيام ، يمكن أن يؤدي عملهم إلى تطور الليزر المتوافق حيوياً التي يمكن تضمينها بأمان في جسم الإنسان لاستشعارها والتصوير والأغراض العلاجية.
ظهرت هذه القصة في الأصل على ARS Technica.
