Lichtkunstje maakt vogelveren blauw maar niet rood
Door Emily Conover
Hoe blauw je bent, maar hoe ben je blauw?
(Foto: Tom Vezo/Minden Pictures)
Het is een kleurrijk raadsel. Blauwe gaaien en kardinalen krijgen hun levendige blauwe en rode tinten respectievelijk op verschillende manieren – en pogingen om te begrijpen waarom kunnen helpen bij het maken van gekleurde displays voor apparaten zoals e-readers.
Kleuren in de natuur zijn normaal afkomstig van pigmenten, die de meeste lichtgolflengten absorberen, behalve de golflengten die ze reflecteren om de kleur te geven die we zien. Maar blauw pigment is zeldzaam. In plaats daarvan is het blauw van de blauwe vogels afkomstig van kleine luchtzakjes in de veren, die het licht verstrooien om blauw te maken. Rode veren, echter, vertrouwen op pigment alleen.
Advertisement
Vinothan Manoharan van de Harvard Universiteit en zijn collega’s vroegen zich af of rode kleuren onmogelijk te bereiken waren zonder pigment. “We dachten, misschien weten de vogels iets wat wij niet weten,” zegt hij. Het team bestudeerde plastic bolletjes op nanometerschaal – omgekeerde versies van de luchtzakjes van blauwe veren. Door de grootte van de kralen te veranderen, verandert de manier waarop licht dat door naburige kralen wordt verstrooid, interfereert, waardoor bepaalde tinten worden versterkt.
Manoharan’s team gebruikte grote kralen om te proberen rood licht te versterken, maar in plaats daarvan verscheen paars. De onverwachte blauwe component verschijnt om dezelfde reden waarom de lucht blauw is, zegt Manoharan&kolon; individuele deeltjes verstrooien bij voorkeur blauw licht.
Dit experiment laat zien waarom kevers, bijvoorbeeld, geen rode tinten kunnen maken tenzij ze de pigmenten hebben om dat te doen, omdat de manier waarop licht weerkaatst op kralen niet ongelijk is aan hoe licht zou weerkaatsen op de microscopische structuur van de rug van een kever.
Maar het kan een mogelijke manier om rode tinten in veren te krijgen door lichtverstrooiing niet uitsluiten, omdat vederkleur afkomstig is van luchtzakjes en niet van door lucht omgeven kraalachtige structuren.
Richard Prum van de Yale University in New Haven, Connecticut, heeft een verklaring voor waarom vogels geen gaatjes in hun veren zouden kunnen gebruiken om rode kleuren te maken, zelfs als ze dat zouden willen: licht kan meerdere keren binnen een veer verstrooien, waardoor andere kleuren worden versterkt die het rood wegspoelen.
Manoharan’s groep bekijkt nu of holle kralen rood kunnen vormen, en hoopt dergelijke structurele kleuren te kunnen gebruiken in reflecterende displays die niet van achteren verlicht zijn – denk aan een Kindle, maar dan in kleur.