Pióra pawia mogą emitować promienie laserowe

▲ „Najbardziej uderzającym aspektem jest to, że mówimy o emisji światła w mikrojamach biologicznych” – zauważył ekspert Manuel Fernández Guasti. Zdjęcie: Sergio Hernández

Eirinet Gómez

Gazeta La Jornada, wtorek, 26 sierpnia 2025, s. 2025-2025. 6

Grupa naukowców z Florida Polytechnic University odkryła, że ​​pióra pawia indyjskiego mogą emitować światło laserowe po nałożeniu na nie specjalnego barwnika. Eksperyment, opublikowany w czasopiśmie „Nature” , otwiera drogę do badań nad wykorzystaniem tych struktur biologicznych w nowych technologiach detekcji i zastosowaniach medycznych.

Eksperyment polegał na zanurzeniu pawich piór w barwniku fluorescencyjnym o nazwie rodamina 6G. Mokre pióra naświetlano wiązką lasera, która emitowała światło widzialne w odcieniach zieleni i błękitu. Zaskakującym jest fakt, że naturalny kształt piór działa jak maleńkie lusterka, wzmacniając i wzmacniając światło.

Zapytany o te badania, Manuel Fernández Guasti, ekspert w dziedzinie projektowania i budowy laserów wykorzystujących azot cząsteczkowy i pigmenty organiczne, wyjaśnił, że lasery wykorzystujące pigmenty organiczne, takie jak ten, wykorzystują barwniki fluorescencyjne, podobne do tych, które świecą w świetle czarnym na imprezach.

Podkreślił, że jedną z ich cech jest możliwość strojenia, co oznacza, że ​​– podobnie jak w przypadku radia – można regulować częstotliwość, aby uzyskać różne kolory światła laserowego z dużą precyzją. Dodał, że rodamina 6G użyta w tym badaniu jest jednym z najpowszechniej stosowanych pigmentów w optyce, ponieważ emituje światło o dużej intensywności, w odcieniach czerwieni.

Najciekawszym aspektem w tym przypadku, jak wspomniał Fernández Guasti, jest to, że zamiast rozpuszczać rodaminę 6G w ogniwie kwarcowym, jak to się zwykle robi, naniesiono ją bezpośrednio na pióra i to właśnie z wnętrza tych struktur obserwuje się emisję lasera. „Najbardziej uderzające jest to, że mówimy o emisji światła w mikrojamach biologicznych” – zauważył.

Odnosząc się do możliwości wykorzystania materiału organicznego, takiego jak ten ptak, do wzmacniania i emitowania światła laserowego, naukowiec stwierdził, że kilka lat temu uważano to za coś niezwykłego, ale wraz z postępem eksperymentów zauważono, że jest to zjawisko powszechniejsze, niż wcześniej sądzono.

„Teraz mówimy: te chrząszcze, te rodzaje much, niektóre tukany czy pawie, również mogą mieć naturalne struktury, które odbijają światło w podobny sposób”.

Z jego perspektywy, jednym z najbardziej oczywistych ograniczeń eksperymentu z pawim piórem jest to, że musi ono być wilgotne, aby emitować laser. „To poważny problem, ponieważ w wielu innych przykładach emisję zaobserwowano w suchych materiałach”.

Fernández Guasti, założyciel Laboratorium Optyki Kwantowej w oddziale Iztapalapa Uniwersytetu Autonomicznego Metropolitalnego, stwierdził, że gdyby chciał powtórzyć badanie i je udoskonalić, nie pracowałby z rodaminą 6G, ale z innym barwnikiem, kumaryną.

„Pawie pióra mają kolor zielony, a nie czerwony, jak rodamina 6G. Dlatego wybrałbym substancję, taką jak kumaryna, która emituje światło w tych samych odcieniach co pióra”.

Eksploracja materiałów organicznych

Guasti uważa, że ​​oprócz ciekawości naukowej, najważniejszym wkładem tego typu badań jest to, że poszerzają one wiedzę o strukturach naturalnych o potencjał tworzenia czujników optycznych – zdolnych do wykrywania zmian w środowisku, takich jak wilgotność, temperatura czy zanieczyszczenia – lub narzędzi biotechnologicznych wspomagających leczenie.

„Te badania, które prowadzimy z różnymi materiałami organicznymi, rodzą nowe pomysły. Dokąd zmierzają? Nie wiemy, ale dokonujemy ważnych postępów, szczególnie w dziedzinie zdrowia”.

Fernández Guasti, który kilka lat temu przeprowadził eksperyment na skrzydłach meksykańskiego motyla męczennicy, oświetlając je dwoma laserami (czerwonym i zielonym), aby zaobserwować wzory dyfrakcyjne – wzory, które powstają, gdy światło ugina się i rozprasza po zetknięciu ze strukturą skrzydeł – podkreślił znaczenie zgłębiania takich interdyscyplinarnych dziedzin, jak optyka i biologia.

W przesłaniu do młodych badaczy powiedział: „Choć mówienie różnymi językami i posiadanie różnych stylów działania sprawia, że ​​na początku poznawanie nowych ludzi jest trudne, później staje się to wzbogacającym doświadczeniem”.