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Les plumes de paon fonctionnent comme des lasers

6/8/2025

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Les paons bleus sont considérés comme de très beaux oiseaux : ce sont surtout les plumes de leur queue qui impressionnent. Il s'avère maintenant que celles-ci ont également des propriétés physiques particulières.

Les mâles paons misent sur de magnifiques couleurs et une impressionnante roue de plumes de queue dressées pour convaincre les femelles - un spectacle en soi. Mais les couleurs éclatantes des plumes de la queue cachent un détail inconnu jusqu'à présent : De minuscules structures réfléchissantes peuvent concentrer la lumière incidente comme un laser, revient une équipe dirigée par Anthony Fiorito III de l'université polytechnique de Floride à Lakeland.

Les faisceaux laser sont produits lorsqu'un milieu (souvent un colorant) est excité avec de l'énergie, ce qui élève les électrons dans les atomes du milieu à un niveau d'énergie plus élevé. Si ces particules retombent ensuite dans des états d'énergie plus faibles, elles restituent leur énergie sous forme de photons. Ce qui est particulier : Les quanta de lumière ont tous la même longueur d'onde et peuvent à leur tour amener les atomes excités du milieu à émettre également des photons. Dans un laser, les photons émis sont réfléchis dans un sens et dans l'autre par des miroirs placés dans une cavité, ce qui a pour effet d'amplifier les rayons lumineux et de créer un faisceau laser concentré d'une longueur d'onde donnée.

Fiorito III et son groupe de travail ont réussi à mettre en œuvre un processus similaire avec des plumes de paon : Ils ont régulièrement imprégné les taches oculaires des plumes de la queue dans une solution de colorant, puis les ont irradiées avec une source de lumière. La structure des plumes forme une cavité réfléchissante qui renvoie la lumière produite dans les deux sens et la concentre en un faisceau. Les plumes ont ainsi émis de minuscules faisceaux de lumière laser jaune-vert, que les scientifiques ont pu détecter. Or, ces rayons ne sont pas visibles à l'œil nu, et ils sortent en outre avec deux longueurs d'onde différentes.

Les chercheurs ont été surpris de constater que des zones de couleurs différentes des taches oculaires des paons émettaient la même longueur d'onde, car leur microstructure est probablement différente. On ne sait pas encore si la lumière laser joue un rôle dans la parade nuptiale : les yeux des oiseaux peuvent percevoir des spectres lumineux que l'œil humain ne reconnaît pas. Il reste à tester dans quelle mesure il en va de même pour la lumière laser.

Quoi qu'il en soit, le bleu et le vert vifs des animaux sont dus à des couleurs dites structurelles et ne sont pas causés par des pigments stockés dans les plumes. Des microstructures ordonnées dans les plumes réfléchissent la lumière dans certaines longueurs d'onde et sont à l'origine, outre la splendeur des couleurs, de l'irisation caractéristique des animaux, qui fascine tout autant les observateurs humains.

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