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Penas de pavão tratadas com corante especial passaram a emitir feixes de luz laser, revelando propriedades ópticas inéditas no reino animal
Pesquisadores da Universidade Politécnica da Flórida e da Universidade Estadual de Youngstown identificaram uma nova propriedade nas penas da cauda dos pavões.
Segundo o estudo, as penas coloridas contêm microestruturas que podem amplificar a luz e gerar um feixe semelhante ao de um laser.
O mais importante é que essas penas, quando tingidas com um corante especial e expostas a uma fonte de luz externa, passaram a emitir feixes estreitos de luz amarelo-esverdeada.
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Essa descoberta representa o primeiro exemplo conhecido de uma cavidade de biolaser no reino animal.
Os cientistas observaram a emissão de duas frequências diferentes de luz laser em várias regiões dos ocelos coloridos das penas, o que reforça o potencial da estrutura.
Processo de emissão do laser
O experimento utilizou penas do pavão-indiano, o Pavo cristatus. Os pesquisadores aplicaram corante sobre as bárbulas — pequenas estruturas das penas — por meio de repetidos ciclos de aplicação e secagem da substância.
Após o tratamento, as penas foram iluminadas com pulsos de luz de alta intensidade, com 532 nanômetros de comprimento de onda. A resposta foi clara: feixes estreitos de luz laser foram emitidos.
Em todas as penas analisadas, tanto em regiões distintas da mesma pena quanto em amostras diferentes, os cientistas notaram um conjunto altamente conservado de comprimentos de onda.
Portanto, a emissão laser seguiu um padrão repetível. Isso mostra que a estrutura biológica das penas mantém uma constância na forma como reflete e amplifica a luz.
Regiões específicas geram mais luz
As regiões com maior emissão estavam ligadas às áreas verdes das penas. A curva de intensidade do laser foi mais forte nessas zonas.
Mesmo em regiões onde a reflexão visível não coincidia com a região de ganho do corante, houve emissão em alguns pontos. Isso chamou a atenção dos especialistas.
Além disso, os pesquisadores destacaram que a emissão só ocorreu após várias rodadas de coloração. O processo exigiu paciência e precisão.
Dúvidas sobre as estruturas internas
Apesar dos avanços, o estudo não conseguiu identificar com precisão quais partes das penas provocam o efeito de laser.
Os cientistas descartaram estruturas de bastonetes de melatonina revestidos com queratina como responsáveis diretos.
Nathan Dawson, um dos autores, sugeriu que pequenos grânulos de proteína ou estruturas internas das penas poderiam atuar como cavidades de laser.
A equipe cortou o excesso das farpas das penas e as fixou em substratos absorventes. Após tingi-las e expô-las aos pulsos de luz, mediram os resultados.
Possíveis aplicações futuras
Especialistas apontaram que a busca por emissão de laser em biomateriais pode revelar padrões estruturais úteis.
Na área médica, por exemplo, o comportamento a laser pode ajudar a identificar objetos com formas geométricas específicas, como certos vírus.
O estudo completo foi publicado na revista Scientific Reports.
Com informações de Interesting Engineering.
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