به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ ساختارهای نانویی منحصر به فرد در پرهای طاووس می توانند حفرههای نوری تشکیل دهند و نور را به روشی که قبلاً در حیوانات دیده نشده بود، تقویت کنند.
دانشمندان به این نتیجه رسیدهاند که پرهای دم طاووس قادر به انتشار پرتوهای باریک نور هستند. آنها همچنین اظهار داشتند که پرهای رنگی دم طاووس شامل ساختارهای بازتابنده کوچکی هستند که میتوانند نور را جهت تبدیل شدن به یک پرتو لیزر تقویت کنند.
به نقل از آیای، دانشمندان «دانشگاه پلیتکنیک»(Polytechnic ) در فلوریدا و «دانشگاه ایالتی یانگزتاون»(Youngstown)، با رنگ کردن چندین ناحیه از دم طاووس با رنگ مخصوص، این ساختارها را که ممکن است پس از رنگآمیزی، الگوی درخشندگی متفاوتی از خود نشان دهند، بررسی کردند. آنها دریافتند که پرها میتوانند دو فرکانس مجزا از نور لیزر را از نواحی متعددی در شکل چشمهای رنگی خود منتشر کنند.
اولین نمونه از حفره زیستلیزر
دانشمندان این یافته را به عنوان اولین نمونه از حفره زیستلیزر یا بیولیزر(biolaser) در قلمرو حیوانات معرفی کردند.
این تیم اشاره کرد: ما پس از رنگ کردن پرها و تحریک آنها با یک منبع نور خارجی، متوجه شدیم که آنها پرتوهای باریک نور لیزر سبز و زرد منتشر میکنند.
این مطالعه به بررسی خواص انتشار نور از پرزهای آغشته به رنگ از پرهای دم «طاووس هندی»(Pavo cristatus) در شدت و پمپاژ بالا پرداخت.
مشاهده پایدار طول موجهای لیزر
پژوهشگران دریافتند که پرزهای آغشته به رنگ با تکرار خیس کردن قسمت شبیه به چشم در پر طاووس با محلول رنگ و اجازه دادن به خشک شدن آن آماده شدند. آنها در حالی که مرطوب بودند و پس از تکرار چرخه مرطوب شدن و خشک شدن، در بخشهای متعددی از همان پر و همچنین در نمونههای مختلف پر، مجموعهای به شدت پایدار از طول موجهای لیزر ساطع کردند.
این تیم تأکید کرد که پر طاووس برای مشاهده انتشار لیزر به چندین چرخه رنگآمیزی نیاز دارد.
محققان میگویند: قسمت شبیه به چشم پر طاووس آغشته به رنگ، نور لیزر را از چندین ناحیه رنگ ساختاری منتشر میکند. همچنین مشخص شد که مناطقی که نوارهای بازتاب مرئی خارج از ناحیه افزایش رنگ بودند، در برخی مکانها نور لیزر ساطع میکنند. بیشترین شدت لیزر نسبت به منحنی انتشار گسترده، از طیف رنگ سبز منتشر میشد.
ریزساختارهای دقیق مسئول لیزر
دانشمندان معتقدند که یافتههای این مطالعه میتواند نمونهای عالی از چگونگی پشتیبانی ساختارهای پیچیده زیستی از تولید «نور همدوس»(coherent light) باشد. با این حال، این مطالعه هنوز ریزساختارهای دقیقی را که مسئول لیزر هستند، شناسایی نکرده است.
آنها پس از به دست آوردن پرهای طاووس، طولهای اضافی پرزها را جدا کرده و پرها را بر روی یک بستر جاذب نصب کردند، سپس پرها را با رنگهای رایج، همراه با ریختن مستقیم محلول رنگ روی آنها و اجازه دادن به خشک شدن آغشته کردند.
در برخی موارد، پرها چندین بار رنگآمیزی شدند. سپس محققان نمونهها را با پالسهای نور پمپاژ کردند و هرگونه انتشار حاصله را اندازهگیری کردند.
«ناتان داوسون»(Nathan Dawson) دانشمند «دانشگاه پلیتکنیک» و یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: دانههای پروتئین یا ساختارهای کوچک مشابه درون پرها ممکن است به عنوان یک حفره لیزر عمل کنند.
برخی از کارشناسان ادعا کردند که جستجوی نور لیزر در مواد زیستی میتواند به شناسایی آرایههایی از ریزساختارهای منظم در آنها کمک کند. به عنوان مثال در پزشکی، اجسام خارجی خاص مانند ویروسها با اشکال هندسی متمایز میتوانند بر اساس توانایی آنها در انتشار نور لیزر، طبقهبندی و شناسایی شوند.
این مطالعه در مجله Scientific Reports منتشر شده است.
