Laser z natury. Pawie pióra skrywały niezwykły sekret

Od pawiego ogona do rewolucji w medycynie

Kiedy paw rozkłada swój ogon, trudno oderwać wzrok od jego hipnotyzujących barw. Ale pod powierzchnią tych „oczek” kryje się coś więcej niż tylko ozdoba. To niezwykłe właściwości ptasich piór, a dokładnie zdolność do emisji światła przypominającego działanie lasera. To efekt precyzyjnej konstrukcji zaprojektowanej przez ewolucję.

Zespół naukowców zauważył, że pewne fragmenty piór, po zabarwieniu i oświetleniu odpowiednim impulsem, zaczynają wysyłać bardzo wąskie, żółto-zielone wiązki światła. Zjawisko to po raz pierwszy udokumentowano w świecie zwierząt, a wyniki opublikowano na łamach Scientific Reports.

Właściwości ptasich piór dotyczą nie tylko kolorów strukturalnych, czyli intensywnych barw uzyskiwanych bez pigmentów. Mają też zdolność do organizowania światła w spójną wiązkę. Mikroskopijne struktury wewnątrz pióra pełnią rolę tzw. wnęki laserowej, wzmacniając i porządkując fotony, które odbijają się między nimi, aż opuszczają pióro jako precyzyjny promień światła.

Niezwykłe odkrycie: Jak pióro staje się laserem?

Eksperyment przeprowadzono pod kierunkiem Nathana Dawsona z Politechniki stanowej  na Florydzie. Badacze użyli powszechnie dostępnego barwnika i oświetlili pióra delikatnymi impulsami świetlnymi. Efekt zaskoczył wszystkich. Każde pióro, niezależnie od koloru, emitowało światło o niemal identycznej długości fali. 

Tajemnica tkwi w precyzji. Badacze nie ustalili jeszcze, które dokładnie mikrostruktury odpowiadają za to zjawisko. Najbardziej prawdopodobne wydaje się, że chodzi o maleńkie granulki białka o niemal idealnych kształtach. Tak wysoki poziom regularności według uczonych potwierdza, że właściwości ptasich piór są znacznie bardziej złożone, niż do tej pory sądzono.

Naturalny laser i rewolucja w medycynie

Czy oznacza to, że pawie świecą laserem podczas tańca godowego? Niekoniecznie. Dawson przyznaje, że nie ma dowodów na to, by ptaki wykorzystywały tę zdolność w jakimkolwiek biologicznym celu. Jednak sama możliwość istnienia naturalnego lasera w organizmach żywych otwiera ciekawe perspektywy.

Jeśli inne materiały biologiczne również mogą pełnić rolę laserów, medycyna mogłaby skorzystać na ich tych właściwościach. Możliwe byłoby np. wykrywanie wirusów o specyficznej strukturze dzięki ich zdolności do generowania światła. Dawson uważa, że inspiracja płynąca z natury może zaowocować skonstruowaniem laserów całkowicie bezpiecznych dla ludzi.

Takie urządzenia mogłyby służyć w terapii, jako czujniki lub narzędzia do obrazowania wewnętrznego. Właściwości ptasich piór, zbadane na przykładzie pawia, mogą więc znaleźć zastosowanie w chirurgii, mikrodiagnostyce i nowoczesnych technologiach biomedycznych.

To kolejny dowód na to, że natura jest najlepszym inżynierem. To, co wydaje się jedynie estetycznym dodatkiem do upierzenia ptaka, może być inspiracją dla innowacyjnych rozwiązań technologicznych.

„Zawsze lubię myśleć, że wiele osiągnięć technologicznych, które przynoszą korzyści ludziom, zostało już wcześniej opracowanych przez jakiś organizm w wyniku procesu ewolucyjnego” – zauważa Dawson na łamach portalu Science.

Szukasz inspirujących treści, które zostaną z Tobą na dłużej? Sięgnij po kwartalnik Holistic News.