Pāvs spalvas ir Lieli apbrīnots par to spilgtajām zaigojošajām krāsām, taču izrādās, ka viņi var arī izstarot lāzera gaismu, kad krāsots vairākas reizes, saskaņā ar papīrs publicēts žurnālā Scientific Reports. Par autoriem tas ir pirmais piemērs Biolasera dobuma dzīvnieku valstībā.
Kā iepriekš ziņotsspilgtas zaigojošas krāsas tādās lietās kā pāvu spalvas un tauriņu spārni nenāk no pigmenta molekulām, bet gan no tā, kā tās ir strukturētas. Piemēram, hitīna (polisaharīdu, kas kopīgs kukaiņiem) skalas tauriņu spārnos ir izvietoti kā jumta flīzes. Būtībā tie veido a difrakcijas režģisizņemot fotoniskos kristālus, rada tikai noteiktas krāsas vai viļņu garumu, savukārt difrakcijas režģis radīs visu spektru, līdzīgi kā prizma.
Pāvu spalvu gadījumā tās ir regulāras, periodiskas nanostruktūras stieples-Fiber līdzīgi komponenti, kas sastāv no sakārtotiem melanīna stieņiem, kas pārklāti keratīnā-tas rada zaigojošas krāsas. Dažādas krāsas atbilst dažādiem stienīšu atstatumiem.
Abi ir dabiski sastopami piemēri tam, ko fiziķi sauc par fotoniski kristāliApvidū Pazīstami arī kā fotoniski joslas materiāli, fotoniskie kristāli ir “noskaņojami”, kas nozīmē, ka tie ir precīzi pasūtīti tādā veidā, lai bloķētu noteiktus gaismas viļņu garumus, vienlaikus ļaujot citiem cauri. Mainiet struktūru, mainot flīžu lielumu, un kristāli kļūst jutīgi pret citu viļņa garumu. (Faktiski varavīksnes weevil var kontrolēt Gan tā svaru lielums, gan tas, cik daudz hitīna tiek izmantots, lai precīzi noregulētu šīs krāsas pēc vajadzības.)
Vēl labāk (no lietojumprogrammu viedokļa) krāsas uztvere nav atkarīga no skata leņķa. Un skalas nav paredzētas tikai estētikai; Tie palīdz pasargāt kukaiņu no elementiem. Ir vairāki veidi Cilvēku veidoti fotoniski kristālibet, iegūstot labāku un detalizētāku izpratni par to, kā šīs struktūras aug dabā, varētu palīdzēt zinātniekiem noformēt jaunus materiālus ar līdzīgām īpašībām, piemēram, zaigojošiem logiem, pašattīrošām virsmām automašīnām un ēkām, vai pat ūdensnecaurlaidīgiem tekstilizstrādājumiem. Papīra valūtā varētu iekļaut šifrētus zaigojošus modeļus, lai foliju viltotājiem.
Iepriekš ir bijuši nejaušu lāzera emisiju piemēri visā, sākot no iekrāsotajiem liellopu kauli un zilie koraļļu skeleti līdz Kukaiņu spārniVerdzība papagaiļu spalvasun cilvēka audikā arī Salmon iridiphoresApvidū Šī jaunākā pētījuma autori bija ieinteresēti, vai viņi varētu radīt līdzīgas lāzera emisijas, izmantojot pāvu spalvas, un, cerams, identificēt īpašo mehānismu.
Nebija grūti iegūt pāvu spalvas, ņemot vērā to, cik populāri tie ir dekoratīvi un mākslas un amatniecības nolūkos, taču autori pārliecinājās, ka neviena no viņu eksperimentos izmantotajām spalvām bija piemaisījumi (piemēram, krāsvielas). Viņi nogrieza visus liekos barbu garumus un uzstādīja spalvas uz absorbcijas substrāta. Pēc tam viņi uzpūta spalvas ar parastām krāsvielām, pipetējot krāsvielu šķīdumu tieši uz tām un ļaujot tām nožūt. Spalvas dažos gadījumos tika iekrāsotas vairākas reizes. Pēc tam viņi sūknēja paraugus ar gaismas impulsiem un izmērīja visas iegūtās emisijas.
Komanda novēroja lāzera emisijas divos atšķirīgos viļņu garumos visos spalvu acu krāsu reģionos ar zaļo krāsu reģioniem, kas izstaro visintensīvāko lāzera gaismu. Tomēr viņi neievēroja lāzera emisiju no spalvām, kuras tika iekrāsotas tikai vienu reizi, tikai paraugu spalvās, kurām tika veikti vairāki mitrināšana un pilnīgi žāvēšanas cikli. Tas, iespējams, ir saistīts ar labāku krāsvielu un šķīdinātāja labāku difūziju stienī, kā arī iespējamo fibrilu atslābināšanu keratīna apvalkā.
Autori nespēja noteikt precīzas mikrostruktūras, kas ir atbildīgas par lasingu; Šķiet, ka tas nav saistīts ar melatonīna stieņiem, kas pārklāti ar keratīnu. Līdzautors Natans Dawsons no Floridas Politehniskās universitātes ieteica zinātnei Šīs olbaltumvielu granulas vai līdzīgas mazas struktūras spalvu iekšpusē var darboties kā lāzera dobums. Viņš un viņa kolēģis domā, ka kādu dienu viņu darbs varētu izraisīt bioloģiski saderīgu lāzeru attīstību, kurus var droši iestrādāt cilvēka ķermenī sensēšanai, attēlveidošanai un terapeitiskiem mērķiem.
Šis stāsts sākotnēji parādījās ARS TechnicaApvidū
