کشف خارق‌العاده دانشمندان؛ پرهای طاووس می‌توانند نور لیزر تولید کنند!

به گزارش تجارت نیوز، طاووس‌ها مدت‌هاست که به عنوان یکی از زیباترین موجودات طبیعت شناخته می‌شوند. پرهای آنها با رنگ‌های درخشان و الگوهای پیچیده، الهام‌بخش هنرمندان و دانشمندان بسیاری بوده‌اند. اما کشفی تازه نشان می‌دهد که زیبایی این پرندگان تنها به رنگ و شکل محدود نمی‌شود؛ دانشمندان به‌تازگی دریافته‌اند که پرهای طاووس می‌توانند تحت شرایط خاص، نور لیزر ساطع کنند، چیزی که تا کنون در هیچ حیوان دیگری مشاهده نشده است.

نانوساختارهای شگفت‌انگیز در دل پرهای طاووس‌ها

تیمی از پژوهشگران دانشگاه پلی‌تکنیک فلوریدا و دانشگاه ایالتی یانگستاون آمریکا، در مطالعه‌ای که در مجله Scientific Reports منتشر شد، به بررسی ساختارهای نانومتری پرهای طاووس هندی (Pavo cristatus) پرداختند. آن‌ها متوجه شدند که ناحیه‌های رنگین این پرها — معروف به «لکه‌های چشمی» — در صورت رنگ‌آمیزی و تابش با نور خارجی، قادر به انتشار پرتوهای باریک و منسجم نور، مشابه با لیزر زرد-سبز هستند.

این فرآیند با آغشته کردن پرها به رنگ مخصوص و قرار دادن آن‌ها در معرض پالس‌های نوری در طول موج ۵۳۲ نانومتر صورت گرفت. نتیجه حیرت‌انگیز بود: پرها نه‌تنها نور را بازتاب دادند، بلکه دو فرکانس متفاوت از لیزر را از چند نقطه مختلف ساطع کردند.

پژوهشگران این پدیده را اولین نمونه از تشکیل «حفره زیست‌لیزری» در دنیای حیوانات می‌دانند. این یعنی ساختاری طبیعی در بدن یک موجود زنده، توانایی تقویت نور تا حد ایجاد لیزر را دارد.

در فرآیند آزمایش، دانشمندان با تکرار چندباره چرخه خیس و خشک کردن پرها و آغشته‌سازی به محلول رنگ، توانستند لایه‌هایی در ناحیه‌های رنگی ایجاد کنند که عملکردی مشابه یک حفره نوری (optical cavity) داشت. در این حفره‌ها، نور محبوس شده، بازتاب داده شده و تقویت می‌شود تا سرانجام به شکل پرتو لیزر باریک و متمرکز خارج شود.

اما راز واقعی در کجاست؟

جالب اینکه، تیم تحقیقاتی هنوز به طور دقیق نتوانسته‌اند مشخص کنند که کدام ریزساختار بیولوژیکی دقیقاً مسئول این اثر لیزری است. برخی گمانه‌زنی‌ها به ساختارهای گرانولی پروتئینی درون پرها اشاره دارد. این ساختارهای منظم ممکن است همانند حفره‌های نوری عمل کنند و نور را به شکلی تقویت کنند که به شکل لیزر منتشر شود.

ناتان داوسون، یکی از نویسندگان این تحقیق، به مجله Science گفته است که این کشف نه‌تنها در حوزه زیست‌فیزیک جذاب است، بلکه می‌تواند کاربردهایی در علوم پزشکی و زیستی نیز داشته باشد. برای مثال، شاید در آینده بتوان با استفاده از توانایی لیزر شدن یک ماده زیستی، ویروس‌ها یا نانوذرات خاص را شناسایی کرد.

طبیعت همچنان منبع الهام فناوری است

به نقل از IE، این تحقیق، گواهی دیگر بر این واقعیت است که طبیعت سرشار از پدیده‌هایی است که علم هنوز در حال کشف آن‌هاست. اینکه یک پرنده معمولی مانند طاووس بتواند به واسطه ساختار پرهای خود، عملکردی مشابه یک لیزر نشان دهد، می‌تواند مسیرهای تازه‌ای را در حوزه فوتونیک زیستی و فناوری‌های نوری طبیعی باز کند. دانشمندان می‌گویند با ادامه‌ی تحقیق روی این ساختارها، می‌توان روش‌های تازه‌ای برای طراحی مواد زیستی لیزری یا حسگرهای زیست‌نوری بسیار دقیق توسعه داد.