Американські науковці з Флоридського політехнічного університету та Університету штату Янгстаун відкрили у хвостовому пір’ї павича унікальні наноструктури, які здатні вирівнювати та розсіювати світло подібно до лазера.
Про це розповідає ProIT
Наноструктури у пір’ї павича і лазерний ефект
Яскраво-сині та зелені відтінки хвоста павича виникають завдяки складним наноструктурам, що розташовані у кольорових плямах пір’я. Дослідницька група нанесла спеціальний барвник на різні ділянки оперення, щоб виявити структури, здатні випромінювати характерне світіння. З’ясувалося, що ці ділянки мають унікальні властивості: вони вирівнюють світлові хвилі, відбиваючи їх вперед і назад, фактично створюючи жовто-зелені лазерні промені.
Термін «лазер» походить від англійського Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (посилення світла шляхом вимушеного випромінювання). Коли світло потрапляє на атоми певних матеріалів, таких як барвники чи кристали, вони починають взаємодіяти і породжувати потік фотонів.
Роль оптичних резонаторів у природному лазері
Для появи справжнього лазерного променя необхідне точне вирівнювання зростаючих хвиль і паралельність їх фаз. Один із способів досягти цього — створення умов для багаторазового відбиття хвиль у замкнутому просторі, відомому як оптичний резонатор.
Дослідники виявили докази існування в пір’ї павича оптичних порожнин у вигляді наноструктур-резонаторів. Кожна з таких порожнин випромінює дві слабкі довжини хвиль: зелену та жовто-помаранчеву. Незважаючи на те, що точна структура, відповідальна за вирівнювання посиленого світла, залишається невідомою, науковці зазначають, що розташування цих резонаторів по всій поверхні пера і випромінювання ідентичних довжин хвиль свідчать про незвичайний фізичний процес.
Визначення фізичних властивостей цих резонаторів може призвести до прогресу лазерної технології або надати біологам новий інструмент аналізу живих матеріалів . Що стосується павичів, то ми можемо тільки здогадуватися, навіщо еволюція вбудувала лазери в їх оперення, що приголомшливо переливається.
На думку авторів дослідження, подальше вивчення таких природних лазерних систем може сприяти розвитку нових біотехнологій та вдосконаленню лазерних пристроїв. Результати роботи опубліковано у журналі Scientific Reports.