Физики из Флоридского политехнического университета обнаружили, что павлиньи перья способны функционировать как лазерный резонатор. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports (SciRep).
Ученым давно известно, что яркие синие и зеленые оттенки перьев павлина возникают не из-за пигментов, а благодаря особой микроструктуре — так называемому «структурному цвету». Эти упорядоченные наноструктуры отражают свет на определенных длинах волн, создавая характерный переливчатый эффект. Ученые из США пошли дальше и решили проверить, может ли эта структура служить источником лазерного излучения.
Они окрасили перья обычным красителем и облучили их мягкими световыми импульсами. В результате с помощью чувствительной аппаратуры зафиксировали желто-зеленое лазерное свечение, исходящее из так называемых «глазков» на перьях — и сразу на двух длинах волн. При этом излучение оставалось одинаковым даже на участках с разной окраской и микроструктурой, что, по словам исследователей, крайне маловероятно в случае случайного совпадения.
«Это как бросать две стогранные кости и каждый раз получать строго определенные числа», — пояснил Доусон. «Пока неясно, какие именно микроструктуры отвечают за лазерное излучение. Известные структуры, создающие цвет, слишком вариативны или не обладают нужной геометрической точностью», — отметил биофизик Марко Хиральдо из Университета Антиокии, не участвовавший в исследовании.
Исследователи предполагают, что источником излучения может быть нечто иное — например, белковые гранулы внутри перьев, обладающие стабильной формой.
Хотя павлины, скорее всего, не используют лазерное излучение в природе, открытие имеет прикладной потенциал. По словам Доусона, оно может помочь в поиске регулярных микроструктур в биоматериалах. В медицине, например, это можно применить для идентификации вирусов и других объектов с четкой формой на основе их способности к лазерному отклику.
«Многие технологии, приносящие пользу человеку, — отмечают ученые, — по сути уже были изобретены природой в ходе эволюции. Мы просто начинаем их замечать».
