Le piume del pavone possono emettere raggi laser

▲ "L'aspetto più sorprendente è che stiamo parlando di emissione luminosa in microcavità biologiche", ha osservato l'esperto Manuel Fernández Guasti. Foto di Sergio Hernández

Eirinet Gómez

Quotidiano La Jornada, martedì 26 agosto 2025, p. 6

Un gruppo di ricercatori della Florida Polytechnic University ha scoperto che le piume del pavone indiano possono emettere luce laser quando viene loro applicato uno speciale colorante. L'esperimento, pubblicato sulla rivista Nature , apre la strada all'esplorazione di come utilizzare queste strutture biologiche in nuove tecnologie di rilevamento e applicazioni mediche.

L'esperimento prevedeva l'immersione di piume di pavone in un colorante fluorescente chiamato rodamina 6G. Mentre erano bagnate, le piume venivano illuminate da un raggio laser ed emettevano luce visibile nelle tonalità del verde e del blu. La cosa sorprendente è che la forma naturale delle piume agisce come un piccolo specchio, rinforzando e amplificando la luce.

Interrogato su questa ricerca, Manuel Fernández Guasti, esperto nella progettazione e costruzione di laser ad azoto molecolare e pigmenti organici, ha spiegato che i laser a pigmenti organici come questo utilizzano coloranti fluorescenti, simili a quelli che brillano sotto la luce nera alle feste.

Ha sottolineato che una delle loro caratteristiche è la sintonizzabilità, ovvero, come una radio, la frequenza può essere regolata per ottenere diversi colori di luce laser con grande precisione. Ha aggiunto che la rodamina 6G utilizzata in questo studio è uno dei pigmenti più utilizzati in ottica perché emette luce con grande intensità, nelle tonalità del rosso.

L'aspetto più interessante, ha sottolineato Fernández Guasti, è che invece di sciogliere la rodamina 6G all'interno di una cella di quarzo come di consueto, è stata applicata direttamente sulle piume, ed è dall'interno di queste strutture che si osserva l'emissione laser. "L'aspetto più sorprendente è che stiamo parlando di emissione luminosa in microcavità biologiche", ha osservato.

Riguardo alla possibilità che un materiale organico, come quello di questo uccello, possa essere utilizzato per amplificare ed emettere luce laser, lo scienziato ha affermato che fino a qualche anno fa si pensava che fosse insolito, ma con il progredire degli esperimenti si è notato che è più comune di quanto si pensasse in precedenza.

“Ora diciamo: questi coleotteri, questi tipi di mosche, alcuni tucani o questi pavoni potrebbero avere anche strutture naturali che riflettono la luce in modi simili.”

Dal suo punto di vista, uno dei limiti più evidenti dell'esperimento sulla piuma di pavone è che questa deve essere bagnata per emettere il laser. "Questo è un problema significativo perché in molti altri esempi l'emissione è stata osservata in materiali asciutti".

Fernández Guasti, fondatore del Laboratorio di ottica quantistica presso la sede di Iztapalapa dell'Università Metropolitana Autonoma, ha affermato che se avesse voluto riprodurre lo studio e migliorarlo, non avrebbe lavorato con la rodamina 6G, ma con un altro colorante chiamato cumarina.

"L'iridescenza delle piume del pavone è verde, non rossa, come la rodamina 6G. Quindi, opterei per una sostanza, come la cumarina, che emette luce nelle stesse tonalità delle piume."

Esplorazione con materiali organici

Oltre alla curiosità scientifica, Guasti ritiene che il contributo principale di questo tipo di ricerca sia quello di ampliare lo studio delle strutture naturali con la possibilità di creare sensori ottici, in grado di rilevare cambiamenti nell'ambiente come umidità, temperatura o inquinanti, o strumenti biotecnologici che aiutano nei trattamenti medici.

"Queste esplorazioni che stiamo conducendo con diversi materiali organici stanno generando nuove idee. Dove ci porteranno? Non lo sappiamo, ma ci sono importanti progressi, soprattutto nel campo della salute."

Fernández Guasti, che qualche anno fa ha condotto un esperimento sulle ali di una farfalla messicana della passiflora, illuminandole con due laser (rosso e verde) per osservare i modelli di diffrazione (i disegni che si formano quando la luce si piega e si disperde all'impatto con le strutture alari), ha sottolineato l'importanza di esplorare aree interdisciplinari come l'ottica e la biologia.

In un messaggio ai giovani ricercatori, ha affermato: "Sebbene parlare lingue diverse e avere stili di vita diversi possa rendere inizialmente difficile incontrare persone, in seguito diventa un'esperienza arricchente".