Un grupo de investigadores de la Universidad Politécnica de Florida descubrió que las plumas del pavo real indio pueden emitir luz láser si se les aplica un tinte especial. El experimento, publicado en la revista Nature, abre un camino para explorar cómo usar estas estructuras biológicas en nuevas tecnologías de detección y aplicaciones médicas.

El experimento consistió en mojar las plumas de pavo real con un tinte fluorescente llamado rodamina 6G. Mientras las plumas estaban húmedas, las iluminaron con un rayo láser y ellas emitieron una luz visible en tonos verdes y azules. Lo sorprendente es que la forma natural de las plumas funciona como si fueran pequeños espejos que refuerzan y amplifican la luz.

Consultado sobre esta investigación, Manuel Fernández Guasti, experto en diseño y construcción de láseres de nitrógeno molecular y pigmento orgánico, explicó que los láseres de pigmento orgánico como éste usan tintes fluorescentes, parecidos a los que brillan bajo la luz negra en fiestas.

Destacó que una de sus características es que son sintonizables, es decir, como en una radio, se puede ajustar la frecuencia y obtener distintos colores de luz láser con gran precisión. Agregó que la rodamina 6G usada en este estudio es uno de los pigmentos más empleados en óptica, porque emite luz con gran intensidad, en tonalidades rojas.

Lo más interesante aquí, mencionó Fernández Guasti, es que en lugar de disolver la rodamina 6G dentro de una celda de cuarzo como es lo habitual, ésta se aplicó directamente en las plumas, y que es desde adentro de estas estructuras que se observa la emisión del láser. “La parte que más llama la atención es que hablamos de emisión de luz en microcavidades biológicas”, apuntó.

Sobre la posibilidad de que un material orgánico, como la de esta ave, pueda servir para amplificar y emitir luz láser, el científico planteó que hace algunos años se pensaba como algo inusual, pero conforme se avanza en la experimentación se ha advertido que es más frecuente de lo que se creía.

“Ahora decimos: estos escarabajos, este tipo de moscas, algunos tucanes o estos pavo reales, también podrían tener estructuras naturales que reflejan la luz de formas parecidas.”

Desde su perspectiva, una de las limitaciones más evidentes del experimento con las plumas del pavo real es que tiene que estar húmeda para emitir el láser. “Es un problema importante, porque en muchos otros ejemplos, la emisión se ha observado en materiales secos”.

Fernández Guasti, quien fundó el Laboratorio de Óptica Cuántica en la Universidad Autónoma Metropolitana, unidad Iztapalapa, mencionó que si quisiera reproducir el estudio y mejorarlo, no trabajaría con rodamina 6G, sino con otro tinte llamado cumarina.

“La iridiscencia de las plumas del pavo real es de color verde, no rojo, como la rodamina 6G. Entonces, yo me iría por una sustancia, como la cumarina, que emite luz en las mismas tonalidades que las plumas.”

Exploración con materiales orgánicos

Más allá de la curiosidad científica, Guasti consideró que la principal aportación de este tipo de investigaciones es que amplía el estudio de estructuras naturales con potencial para crear sensores ópticos –capaces de detectar cambios en el ambiente como humedad, temperatura o contaminantes– o herramientas en biotecnología que ayuden en tratamientos médicos.

“Estas exploraciones que hacemos con distintos materiales orgánicos generan nuevas ideas, ¿Hacia dónde van? No lo sabemos, pero hay avances importantes, sobre todo en el campo de la salud.”

Fernández Guasti, quien hace unos años hizo un experimento con las alas de una mariposa pasionaria mexicana a la que iluminaron con el haz de dos láseres (rojo y verde) para observar los patrones de difracción –los dibujos que se forman cuando la luz se curva y se dispersa al chocar con las estructuras del ala–, resaltó la importancia de explorar áreas tan interdisciplinarias como la óptica y la biología.

En un mensaje a los jóvenes investigadores, dijo: “Si bien hablar distintos lenguajes y tener diferentes estilos de hacer las cosas dificulta el encuentro al principio, después se convierte en una experiencia enriquecedora”.