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Plumas de pavo real tratadas con un colorante especial comenzaron a emitir haces de luz láser, revelando propiedades ópticas inéditas en el reino animal
Investigadores de la Universidad Politécnica de la Florida y de la Universidad Estatal de Youngstown identificaron una nueva propiedad en las plumas de la cola de los pavos reales.
Según el estudio, las plumas coloridas contienen microestructuras que pueden amplificar la luz y generar un haz similar al de un láser.
Lo más importante es que estas plumas, cuando se tiñen con un colorante especial y se exponen a una fuente de luz externa, comienzan a emitir haces estrechos de luz amarillo-verdosada.
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Este descubrimiento representa el primer ejemplo conocido de una cavidad de bioláser en el reino animal.
Los científicos observaron la emisión de dos frecuencias diferentes de luz láser en varias regiones de los ocelos coloridos de las plumas, lo que refuerza el potencial de la estructura.
Proceso de emisión del láser
El experimento utilizó plumas del pavo real indio, el Pavo cristatus. Los investigadores aplicaron colorante sobre las bárbulas — pequeñas estructuras de las plumas — mediante repetidos ciclos de aplicación y secado de la sustancia.
Después del tratamiento, las plumas fueron iluminadas con pulsos de luz de alta intensidad, con 532 nanómetros de longitud de onda. La respuesta fue clara: se emitieron haces estrechos de luz láser.
En todas las plumas analizadas, tanto en regiones distintas de la misma pluma como en muestras diferentes, los científicos notaron un conjunto altamente conservado de longitudes de onda.
Por lo tanto, la emisión láser siguió un patrón repetible. Esto muestra que la estructura biológica de las plumas mantiene una constancia en la forma en que refleja y amplifica la luz.
Regiones específicas generan más luz
Las regiones con mayor emisión estaban ligadas a las áreas verdes de las plumas. La curva de intensidad del láser fue más fuerte en estas zonas.
Aun en regiones donde la reflexión visible no coincidía con la región de ganancia del colorante, hubo emisión en algunos puntos. Esto llamó la atención de los especialistas.
Además, los investigadores destacaron que la emisión solo ocurrió después de varias rondas de coloración. El proceso requirió paciencia y precisión.
Dudas sobre las estructuras internas
A pesar de los avances, el estudio no logró identificar con precisión qué partes de las plumas provocan el efecto del láser.
Los científicos descartaron estructuras de bastones de melatonina recubiertos con queratina como responsables directos.
Nathan Dawson, uno de los autores, sugirió que pequeños granos de proteína o estructuras internas de las plumas podrían actuar como cavidades de láser.
El equipo cortó el exceso de las púas de las plumas y las fijó en sustratos absorbentes. Después de teñirlas y exponerlas a los pulsos de luz, midieron los resultados.
Posibles aplicaciones futuras
Expertos señalaron que la búsqueda de emisión de láser en biomateriales puede revelar patrones estructurales útiles.
En el área médica, por ejemplo, el comportamiento láser puede ayudar a identificar objetos con formas geométricas específicas, como ciertos virus.
El estudio completo fue publicado en la revista Scientific Reports.
Con información de Interesting Engineering.
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