¿Por qué las plumas del pavón son tan coloridas? Los pavos reales son quizás los pájaros más coloridos y hermosos del mundo. Los pavos reales varones arrastran sus largas plumas de cola, las plumas de raíz están adornadas con "círculos de ojos" compuestos por pequeñas ramas de plumas de color azul, verde, amarillo y marrón, etc., que reflejan un brillo brillante y deslumbante cuando se abre la pantalla. La fuente de las plumas de pavo reales de colores brillantes ha despertado el gran interés de grandes científicos como Hooke, Newton y Michelson.
Los colores en la naturaleza se producen principalmente a través de dos vías: uno es el color pigmento y el otro es el color estructural. Los colores pigmentados son los colores más comunes y comunes, derivados de los pigmentos que absorben selectivamente la luz de ciertos colores mientras reflejan o dispersan la luz de otros colores. El origen del color estructural es completamente diferente del color pigmentario, causado por la interferencia, difracción o dispersión producida por la interacción de la luz natural y la estructura óptica.Su característica es el efecto iris, es decir, su color cambiará en consecuencia con el cambio del ángulo de observación. El color de las plumas de un pavón peacock es un ejemplo típico.
La microscopía electrónica se utilizó para observar las microestructuras de las ramas de plumas de diferentes colores de los pavos reales, y se encontró que la corteza de las ramas de plumas era una estructura óptica ordenada, que consiste en una matriz de columnas de melanina dispuestas periódicamente en mosaico basal de queratina, con una matriz de orificios de aire en el medio.
Las estructuras ópticas de las ramas de plumas de diferentes colores de las plumas de pavón eran similares, con la diferencia principal en el espacio entre las columnas de melanina. Las columnas de melanina en las ramas azules, verdes, amarillas y marrones están espaciadas a aproximadamente 140, 150, 160 y 185 nanómetros, respectivamente; es esta pequeña diferencia la que da lugar a los diferentes colores. Esta estructura óptica (también conocida como "cristales fotónicos") produce un efecto combinado de interferencia y dispersión, formando una variedad de colores, como en las ramas de plumas que aparecen verdes porque reflejan fuertemente la luz verde, y el resto de la luz de color puede ser transmitida.
Las plumas de pavón también tienen un efecto iris, si observamos oblicuamente, encontraremos un fenómeno de desplazamiento al azul del color, como las plumas verdes se vuelven azules y las plumas amarillas se vuelven verdes. Este efecto iris se debe a que el color de la reflexión selectiva de la luz de la estructura óptica se desplaza al azul con el cambio del ángulo de observación.
La estrategia de regulación del color de las plumas de pavón peacock es muy delicada, es decir, utilizando la estructura óptica de la corteza de la rama de plumas, cambiando ligeramente sus parámetros estructurales, se pueden obtener colores estructurales diferentes. Los colores estructurales tienen características maravillosas que no tienen los colores pigmentados, como el brillo del iris, el alto brillo y la saturación de color, cambiando la estructura puede cambiar el color y nunca se desvanece. Por lo tanto, el color estructural tiene una perspectiva importante de aplicación en la preparación de nuevos pigmentos ecológicos biomiménicos y pantallas, y también proporciona inspiración para los científicos para desarrollar nuevos materiales y dispositivos de estructura fotónica.