Ljustricks gör fågelfjädrar blå men inte röda
Av Emily Conover
Hur blå du är, men hur är du blå?
(Bild: Tom Vezo/Minden Pictures)
Det är ett färgglatt pussel. Blåhäger och kardinaler får sina livliga blå respektive röda nyanser på olika sätt – och försök att förstå varför kan bidra till att skapa färgade skärmar för enheter som e-läsare.
Färger i naturen kommer normalt från pigment, som absorberar de flesta ljusvåglängder utom de som reflekteras för att ge oss den färg vi ser. Men blåa pigment är sällsynta. I stället kommer det blå som blåfåglarna har från små luftfickor i fjädrarna, som sprider ljuset för att skapa blått. Röda fjädrar är däremot beroende av enbart pigment.
Advertisering
Vinothan Manoharan vid Harvard University och hans kollegor undrade om det var omöjligt att uppnå röda färger utan pigment. ”Vi tänkte att fåglarna kanske vet något som vi inte vet”, säger han. Teamet studerade plastpärlor i nanometerskala – omvända versioner av luftfickorna i blå fjädrar. Genom att ändra storleken på pärlorna ändras hur ljuset som sprids från närliggande pärlor interfererar, vilket förstärker vissa nyanser.
Manoharans team använde stora pärlor för att försöka förstärka rött ljus, men i stället dök lila upp. Den oväntade blå komponenten uppträder av samma anledning som himlen är blå, säger Manoharan&kolon; enskilda partiklar sprider företrädesvis blått ljus.
Det här experimentet visar varför skalbaggar, till exempel, inte kan göra röda nyanser om de inte har pigmenten för att göra det, eftersom det sätt på vilket ljuset studsar mot pärlor inte är olik hur ljuset skulle studsa mot den mikroskopiska strukturen på en skalbaggs rygg.
Men det kan inte utesluta ett möjligt sätt att få röda nyanser i fjädrar från ljusspridning, eftersom fjäderfärg kommer från luftfickor snarare än från pärlliknande strukturer omgivna av luft.
Richard Prum vid Yale University i New Haven, Connecticut, har en förklaring till varför fåglar inte skulle kunna använda hål i sina fjädrar för att skapa röda färger även om de ville&kolon; ljuset kan spridas flera gånger i en fjäder, vilket förstärker andra färger som tvättar ut det röda.
Manoharans grupp undersöker nu om ihåliga pärlor kan bilda röda färger och hoppas kunna använda sådana strukturella färger i reflekterande skärmar som inte är bakgrundsbelysta – tänk en Kindle, men i färg.