Биологический прорыв: перья павлина оказались миниатюрными лазерными установками

Знаете ли вы, что павлиний хвост может излучать лазерный свет? Исследователи обнаружили, что микроструктуры в перьях этих птиц способны преобразовывать свет в узконаправленные лучи. Это первое доказательство существования естественной лазерной полости в мире животных.

Как работает "живой" лазер?

Лазеры создаются, когда среда усиления (например, краситель) получает энергию, возбуждая электроны. При их возвращении в исходное состояние высвобождаются фотоны определённой длины волны. В обычных лазерах свет усиливается в отражающей полости и выходит через частичное зеркало.

Но в павлиньих перьях эту роль играют микроскопические структуры. Учёные окрасили перья красителем, облучили их импульсами света и зафиксировали слабые лазерные лучи жёлто-зелёного спектра.

"Это увлекательный и элегантный пример того, как сложные биологические структуры могут поддерживать генерацию когерентного света", — говорит Матьяж Хумар из Люблянского университета.

Загадка одинаковых длин волн

Удивительно, но разные участки перьев излучали свет с одинаковыми характеристиками, хотя их микроструктуры предположительно различались.

"Это как если бы две игральные кости всегда выдавали одно и то же число", — объясняет физик Натан Доусон, руководитель исследования.

Учёные пока не выяснили, какие именно структуры работают как резонаторы. Возможно, это белковые гранулы, но точный механизм требует дальнейшего изучения.

Перспективы для науки и медицины

Хотя павлины вряд ли используют лазерное излучение осознанно, открытие имеет практическое значение:

• диагностика. Лазерный эффект может помочь выявлять вирусы с чёткой геометрией.
• биомедицина. Биоматериалы на основе природных структур смогут безопасно работать внутри организма для визуализации и терапии.

"Эволюция уже создала технологии, которые только предстоит освоить человеку", — отмечает Доусон.