La ruse de la lumière rend les plumes des oiseaux bleues mais pas rouges
Par Emily Conover
Comme tu es bleu, mais comment es-tu bleu ?
(Image : Tom Vezo/Minden Pictures)
C’est un puzzle coloré. Les geais bleus et les cardinaux obtiennent leurs teintes vives de bleu et de rouge, respectivement, de différentes manières – et les efforts pour comprendre pourquoi pourraient aider à créer des écrans colorés pour des appareils tels que les lecteurs électroniques.
Les couleurs dans la nature proviennent normalement de pigments, qui absorbent la plupart des longueurs d’onde de la lumière, sauf celles qu’ils reflètent pour donner la couleur que nous voyons. Mais le pigment bleu est rare. Au lieu de cela, le bleu arboré par les oiseaux bleus provient de minuscules poches d’air à l’intérieur des plumes, qui diffusent la lumière pour créer le bleu. Les plumes rouges, en revanche, reposent uniquement sur le pigment.
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Vinothan Manoharan de l’Université de Harvard et ses collègues se sont demandés si les couleurs rouges étaient impossibles à obtenir sans pigment. « Nous nous sommes dit que les oiseaux savaient peut-être quelque chose que nous ne savions pas », explique-t-il. L’équipe a étudié des billes en plastique de taille nanométrique – des versions inversées des poches d’air des plumes bleues. En changeant la taille des perles, on modifie la façon dont la lumière diffusée par les perles voisines interfère, renforçant des nuances particulières.
L’équipe de Manoharan a utilisé de grosses perles pour essayer de renforcer la lumière rouge, mais le violet est apparu à la place. La composante bleue inattendue apparaît pour la même raison que le ciel est bleu, dit Manoharan&colon ; les particules individuelles diffusent préférentiellement la lumière bleue.
Cette expérience montre pourquoi les scarabées, par exemple, ne peuvent pas faire de teintes rouges à moins d’avoir les pigments pour le faire, car la façon dont la lumière rebondit sur les perles n’est pas différente de la façon dont la lumière rebondirait sur la structure microscopique du dos d’un scarabée.
Mais il ne peut pas exclure une façon possible d’obtenir des teintes rouges dans les plumes à partir de la diffusion de la lumière, parce que la couleur des plumes provient de poches d’air plutôt que de structures en forme de perles entourées d’air.
Richard Prum, de l’université de Yale à New Haven, dans le Connecticut, a une explication de la raison pour laquelle les oiseaux ne pourraient pas utiliser les trous dans leurs plumes pour faire des rouges même s’ils le voulaient&colon ; la lumière peut se diffuser plusieurs fois dans une plume, renforçant d’autres couleurs qui délavent le rouge.
Le groupe de Manoharan voit maintenant si des perles creuses peuvent former des rouges, et espère utiliser de telles couleurs structurelles dans des écrans réfléchissants qui ne sont pas rétroéclairés – pensez à un Kindle, mais en couleur.