Bulu merak sangat dikagumi karena warnanya yang berkilauan, tetapi ternyata juga dapat memancarkan cahaya laser ketika diwarnai beberapa kali, menurut sebuah makalah yang terbit di Scientific Reports. Penulis menyebutkan, ini adalah contoh pertama sebuah rongga biolaser dalam kerajaan hewan.
Seperti dilaporkan sebelumnya, warna-warna cerah pada bulu merak dan sayap kupu-kupu bukan berasal dari molekul pigmen, melainkan dari strukturnya. Misalnya, sisik kitin (polisakarida yang umum pada serangga) di sayap kupu-kupu tersusun seperti genteng. Pada dasarnya, mereka membentuk kisi difraksi, tetapi kristal fotonik hanya menghasilkan warna atau panjang gelombang tertentu, sementara kisi difraksi menghasilkan seluruh spektrum, mirip prisma.
Pada bulu merak, struktur nano periodik dari barbula—komponen mirip serat yang terdiri dari batang melanin berlapis keratin—menghasilkan warna berkilau. Warna berbeda muncul dari jarak antar-barbula yang berbeda.
Keduanya adalah contoh alami dari apa yang disebut fisikawan sebagai kristal fotonik. Juga dikenal sebagai bahan celah pita fotonik, kristal ini "bisa disetel," artinya tersusun secara presisi untuk memblokir panjang gelombang tertentu sambil meneruskan yang lain. Ubah strukturnya dengan mengubah ukuran sisik, dan kristal menjadi peka terhadap panjang gelombang berbeda. (Faktanya, kumbang pelangi bisa mengontrol ukuran sisik dan jumlah kitin untuk menyesuaikan warna.)
Lebih menarik lagi (dari sisi aplikasi), persepsi warna tidak bergantung pada sudut pandang. Sisik ini juga bukan sekadar estetika; mereka melindungi serangga dari cuaca. Ada beberapa jenis kristal fotonik buatan, tetapi memahami pertumbuhan struktur alami ini bisa membantu ilmuwan menciptakan material baru dengan sifat serupa, seperti jendela berkilau, permukaan anti-noda untuk mobil dan gedung, atau bahkan tekstil tahan air. Uang kertas bisa memuat pola berkilau terenkripsi untuk mencegah pemalsuan.
Sebelumnya, emisi laser acak telah diamati pada berbagai hal, mulai dari tulang sapi bernoda dan kerangka karang biru hingga sayap serangga, bulu burung beo, jaringan manusia, dan iridofor salmon. Penelitian terbaru ini ingin mengeksplorasi apakah emisi laser serupa bisa dihasilkan dari bulu merak dan mengidentifikasi mekanismenya.
Mendapatkan bulu merak tidak sulit karena populer untuk dekorasi, tetapi peneliti memastikan bulu yang digunakan tidak mengandung zat asing (seperti pewarna). Mereka memotong kelebihan barb dan menempelkan bulu pada substrat absorpsi. Kemudian, bulu diinfus dengan pewarna umum dengan meneteskan larutan pewarna dan mengeringkannya. Beberapa bulu diwarnai beberapa kali. Lalu, sampel dipapar pulsa cahaya, dan emisinya diukur.
Tim mengamati emisi laser pada dua panjang gelombang berbeda di semua area warna bulu, dengan area hijau menghasilkan cahaya laser paling intens. Namun, tidak ada emisi laser pada bulu yang hanya diwarnai sekali—hanya pada sampel yang mengalami beberapa siklus pewarnaan dan pengeringan. Ini mungkin karena difusi pewarna dan pelarut yang lebih baik ke barbula, serta pelonggaran fibril dalam selubung keratin.
Penulis belum bisa mengidentifikasi mikro