A l’origine des couleurs des plumes du paon

Avez-vous déjà remarqué à quel point la nature est une véritable artiste coloriste?

Quelle magnifique source d’inspiration pour les créateurs!

Si vous avez déjà eu l’occasion d’avoir des bijoux de la collection LES FLAMBOYANTS entre les mains, vous avez pu voir qu’ils sont composés d’un verre très spécial: le verre dichroïque. C’est un verre fascinant, dont les nuances changent selon l’orientation de la lumière. Il peut passer du vert au bleu, du bleu au violet, du violet au vert, du rose au doré…
 
>> J’en parle d’ailleurs dans cet article: Qu’est-ce que le verre dichroïque?
 
Ce n’est pas toujours évident de décrire toutes les nuances contenues dans un bijou en verre dichroïque. Alors, à la boutique j’utilise souvent une analogie avec mes clientes: celle des plumes de paon.

Vous avez vu toutes ces couleurs? Elles sont intenses, brillantes et d’un aspect métallique. Comme le verre dichroïque!

Mais restons avec notre ami le paon. Cet oiseau est un véritable joyau de la nature. Mais pourquoi les couleurs de ses plumes ont-elles un éclat si chatoyant?

En fait, le plus surprenant avec les plumes de paon, c’est qu’elles ne contiennent aucun pigment coloré. S’il n’y avait pas quelque chose en plus pour lui donner ses couleurs, le paon serait tout noir! Assurément, il n’aurait pas le même succès comme oiseau d’ornement dans les parcs et jardins.

Alors, d’où vient la couleur des plumes du paon?

Autour de nous, de nombreuses couleurs sont dues à un pigment, une substance chimique colorante, qui peut être naturelle, synthétique, minérale ou organique. Les pigments absorbent certaines longueurs d’ondes de la lumière et donnent ainsi sa couleur à un objet. 

Mais dans la nature, certains éléments possèdent une couleur particulière: les plumes bleues et vertes du paon, les ailes bleu clair du papillon Morpho, le col vert du canard colvert, les élytres des scarabées…

Ces couleurs vibrantes ne sont pas dues à un pigment. Elles tirent leur origine de la diffraction de Bragg. C’est un phénomène optique et physique complexe. Comme je suis une artiste et non une scientifique, je vais tenter de vous l’expliquer sans rentrer dans des explications compliquées.

Qu’est-ce que la diffraction de Bragg?

Pour faire simple, il s’agit d’un processus géométrique qui se produit dans la structure cristalline du revêtement à la surface des plumes. Il perturbe la façon dont la lumière se réfléchit sans l’absorber.

C’est ensuite un phénomène d’interférences lumineuses qui donne leurs couleurs aux plumes.

En effet, en l’absence de cette pellicule cristalline très fine (organisée à l’échelle nanométrique), la lumière est absorbée ou réfléchie selon la couleur des pigments. 

Ainsi, sur une surface blanche, toutes les longueurs d’ondes sont réfléchies. Un objet noir quant à lui, absorbe toutes les couleurs. De même, sur une surface rouge, la couleur rouge est réfléchie, les autres couleurs sont absorbées. 

Au contraire, dans un réseau cristallin, les atomes sont organisés au sein d’un maillage géométrique très régulier, une structure cristalline  formant une succession de couches atomiques transparentes.

Une plume de paon est composée d’une multitude de couches d’écailles (la toute dernière couche étant noire, la couleur naturelle de la plume), qui agissent comme une structure régulière.

Quand plusieurs rayons lumineux arrivent sur la plume, certaines couleurs sont amplifiées et d’autres sont diminuées. La plume agit donc comme un miroir filtrant, qui ne réfléchit que certaines longueurs d’ondes et pas d’autres.

La lumière naturelle est constituée de toutes les longueurs d’onde de l’arc-en-ciel et arrive de toutes les directions. Les différentes zones de la plume ayant des cristaux spécifiques, chaque zone a une couleur dominante particulière.

De nombreuses interférences se produisent donc sur la plume. Il en est de même pour le verre dichroïque.

Mais pourquoi les plumes du paon changent-elles de couleur?

Vous l’avez sans doute remarqué, les plumes du paon changent progressivement de couleur selon l’orientation de la lumière, tout comme le verre dichroïque.

Cela est dû au phénomène d’iridescence, produit par une variation du déphasage entre les deux ondes en fonction de l’inclinaison de la plume. C’est pour ça qu’on observe des variations de couleurs continues : les zones bleues s’étendent en fait du bleu au turquoise, et le jaune passe de l’orange au jaune-vert.

Pour conclure, les plumes de paon ne sont pas les seuls cas où on observe tout ceci. Les phénomènes d’interférences à couche mince, de réfraction de Bragg et d’iridescence permettent d’expliquer de très nombreux phénomènes colorés: des couleurs des bulles de savon à celles d’un résidu d’essence sur une flaque d’eau, mais aussi pour la couleur des scarabée ou de certains papillons, de poissons, d’oiseaux ou encore de sur des minéraux. Et bien sûr, les bijoux en verre dichroïque de la collection LES FLAMBOYANTS !

Crédits:

Pour les plus curieux qui ont aussi l’esprit scientifique, je vous invite à consulter le site Couleur Science qui m’a servi de référence.

Les magnifiques clichés de plumes de paon vues sous microscopes ont été réalisés par le photographe Waldo Nell.

Autres photos: Ricardo Frantz, Stephen Hickman, Caleb Minear

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