Para ilmuwan telah menggunakan pencitraan sinar-X canggih untuk mengungkap struktur berpori di balik warna iridesen bulu cekakak, elemen kunci dalam seni Tionghoa kuno. Penelitian ini menyoroti bagaimana kristal fotonik alami ini menginspirasi kerajinan historis dan memiliki potensi untuk aplikasi modern. Temuan dipresentasikan pada pertemuan tahunan American Association for the Advancement of Science.
Pada Dinasti Qing di Tiongkok, pengrajin mempraktikkan tian-tsui, atau «titik dengan cekakak», dengan memasukkan bulu cekakak iridesen ke dalam barang dekoratif seperti kipas, jepit rambut, layar, dan mahkota kepala. Bulu-bulu ini dipotong dan dilem pada dasar perak berlapis emas, diorientasikan untuk menampilkan pola rumit dan warna mencolok. Popularitas teknik ini berkontribusi pada populasi cekakak yang terancam punah setelah Revolusi Komunis Tiongkok, dengan studio tian-tsui terakhir tutup pada 1933. nnPeneliti di Center for Scientific Studies in the Arts Universitas Northwestern, dipimpin oleh postdoc Madeline Meier, memeriksa bulu dari layar dan panel Dinasti Qing. Meier, dengan keahlian kimia dan nanostruktur, menggabungkannya dengan studi warisan budaya. Tim mengidentifikasi bulu cekakak biasa dan cekakak bertopi hitam, serta bulu itik mallard untuk nada hijau, dengan membandingkan sampel dengan koleksi Field Museum di Chicago. nnAnalisis awal melibatkan mengikis lapisan atas dan menggunakan mikroskop elektron scanning untuk melihat struktur bawahnya, sementara pencitraan hiperspektral menunjukkan penyerapan dan pantulan cahaya. Fluoresensi sinar-X dan spektroskopi inframerah transformasi Fourier memetakan bahan kimia dalam lapisan emas, pigmen, lem, dan bahan lainnya. nnBekerja sama dengan Argonne National Laboratory, tim menggunakan radiasi sinkrotron —sinar sinar-X intensitas tinggi dari akselerator partikel— untuk pencitraan non-invasif resolusi tinggi pada artefak rapuh seperti mahkota kepala. Ini mengungkapkan bahwa punuk mikroskopis bulu, yang terbentuk dari barisan paralel untai keratin, memiliki bentuk semi-teratur, berpori seperti spons. Nanostruktur ini memantulkan dan menyebarkan cahaya, menghasilkan warna cerah melalui kristal fotonik, mirip dengan yang ada di sayap kupu-kupu atau cangkang kumbang. nnBahan pita-larangan fotonik ini dapat disesuaikan, memblokir panjang gelombang cahaya tertentu, dan diterapkan dalam komunikasi optik sebagai pandu gelombang, saklar, filter, laser, cermin, dan perangkat anti-pantul. nn«Lama dikagumi dalam puisi dan seni Tiongkok, bulu cekakak memiliki sifat optik yang menakjubkan», kata penulis bersama Maria Kokkori. «Penemuan kami tidak hanya meningkatkan pemahaman kami tentang bahan historis tetapi juga mengubah cara kita memikirkan inovasi artistik dan ilmiah, serta masa depan bahan berkelanjutan». nnTemuan tersebut, dicapai dengan detail nanoskala yang belum pernah terjadi sebelumnya, dibagikan pada pertemuan tahunan American Association for the Advancement of Science pada 18 Februari 2026.
