Pourquoi les plumes du paon sont-elles si colorées ? Le paon est peut - être l'oiseau le plus coloré et le plus beau du monde. Les paons mâles traînent de longues plumes de queue, la queue de la racine de la plume est ornée d'un « cercle d'œils » composé de petites branches de plumes de couleur bleue, verte, jaune, brune et d'autres couleurs, lorsqu 'ils sont ouverts, ils reflètent un écran brillant et éblouissant. La source des plumes de paon colorées a suscité un grand intérêt pour les géants de la science tels que Hook, Newton, Michelson et d'autres.
Les couleurs naturelles sont produites principalement par deux voies : l'une est la couleur pigmentée et l'autre est la couleur structurelle. Les couleurs pigmentées sont les couleurs les plus courantes et les plus courantes, dérivées des pigments qui absorbent sélectivement certaines couleurs de lumière tout en réfléchissant ou en diffusant d'autres. L'origine de la couleur structurelle est complètement différente de la couleur pigmentaire, elle est causée par l'interférence, la diffraction ou la diffusion de la lumière naturelle et l'interaction de la structure optique. La couleur de la plume du paon en est un exemple typique.
Les microstructures des branches de plumes de paon de différentes couleurs ont été observées au microscope électronique, et le cortex des branches de plumes a une structure optique ordonnée, composée d'un réseau de colonnes de mélanine périodiquement disposées dans la base de la kératine, avec un réseau de trous d'air au milieu.
La structure optique des branches de plumes de paon de différentes couleurs est similaire, la principale différence est la différence d'espacement entre les colonnes de mélanine. Les colonnes de mélanine dans les brambles bleues, vertes, jaunes et brunes sont espacées d'environ 140, 150, 160 et 185 nanomètres, respectivement ; c'est cette petite différence qui donne lieu à des couleurs différentes. Cette structure optique (également appelée « cristal photonique ») produira des effets combinés d'interférence et de diffusion, formant une variété de couleurs, telles que les branches de plume qui apparaissent vert parce qu 'elles ont une forte réflexion de la lumière verte, le reste de la lumière de couleur peut être transmis.
Les plumes de paon ont également un effet iridescent, si nous regardons obliquement, nous trouverons un phénomène de décalage bleu de couleur, par exemple, les plumes vertes deviennent bleues, les plumes jaunes deviennent vertes, cet effet iridescent est dû à la structure optique de la couleur réfléchie sélectivement à la lumière avec le changement d'angle d'observation correspondant au décalage bleu.
La stratégie de régulation de la couleur de la plume du paon est très subtile, c'est - à - dire que la structure optique de la cortex ramiforme de la plume peut être utilisée pour obtenir des couleurs structurelles différentes en modifiant légèrement ses paramètres structurels. Les couleurs structurelles ont des propriétés merveilleuses que les couleurs pigmentaires n'ont pas, telles que la couleur iris, la luminosité élevée et la saturation des couleurs, le changement de la structure peut changer la couleur et ne jamais décolorer. Par conséquent, les couleurs structurelles ont des perspectives d'application importantes dans la préparation de nouveaux pigments respectueux de l'environnement, l'affichage et d'autres domaines de la biomimétique, et fournissent également une inspiration pour les scientifiques de développer de nouveaux matériaux et dispositifs de structure photonique.