А Вы знали, что у попугая есть лазеры? И у бабочки, и даже кораллы имеют лазеры.
В ходе недавнего исследования были обнаружены также лазеры и у павлина. Хотя, если быть более точными, то исследователи обнаружили в перьях птиц, крыльях бабочек и даже в скелете голубого коралла элементы, которые под воздействием внешнего света способны излучать фотоны в одном направлении.
У бабочек между пластинками крыльев существует чашеобразная пористая многослойная структура со средним размером пор около 1 мкм. Эта структура обладает высоким показателем преломления, гребни на крыльях бабочки играют роль резонаторов на подобии Фабри-Перо. При добавлении в эту структуру вещества, усиливающего излучение, например, красителя PM597, крылья бабочки начинают генерировать желтый лазерный свет под воздействием внешнего источника света.
В перьях павлинов и попугаев микроструктура более сложная.
У попугаев средний слой оболочки заусенцев пера представляет собой фотонные кристаллы, а внутренний стержень содержит множество пористых ячеек и пигментов. Окраска пера попугая является результатом взаимодействия фотонных кристаллов и пигментов: кристаллы отражают большую часть видимого света, а пигменты поглощают определенные длины волн. Как и в случае с бабочками, перья обрабатывались красителем и высушивались. После этого, при воздействии внешнего излучения, наблюдалось свечение перьев. При достаточном уровне энергии, лазерное излучение может поддерживаться в течение более двух часов.
У павлинов стержни хвостовых перьев состоят из меланиновых стержней, покрытых кератином. Кератиновая оболочка содержит длинные нити упорядоченных стержней, которые приводят к красочным переливам. Перья, как и в предыдущих опытах, также многократно обрабатывались лазерным красителем, только на этот раз R6g. Механизм, приводящий к усиленному излучению, пока не полностью понятен, но, вероятно, он связан с кератиновой оболочкой и ее структурой. Тем не менее проведенный эксперимент представляет большой интерес для науки.
Природа является богатым источником вдохновения для новых разработок. Она предлагает широкий спектр микро- и наноструктур, которые могут служить моделями для создания уникальных физических эффектов. Изучая расположение заусенцев на крыльях попугаев, чешуек на крыльях бабочек и кератиновых оболочек перьев павлинов, инженеры смогут воспроизвести подобные структуры и разработать случайные лазеры. Такие лазеры отличаются высоким разрешением и превосходными характеристиками для визуализации, свободной от спекл-эффекта.
Исследователи надеются, что их работа станет основой для создания биосовместимых случайных лазеров, которые можно будет использовать в медицинских целях. Что касается птиц и бабочек, то остается загадкой, какую функцию выполняют эти «лазеры» в их жизни.