Le piume degli uccelli hanno una struttura unica che le aiuta a raggiungere l'isolamento e le capacità di volo. Ogni piuma è costituita da un'asta centrale, chiamata rachide, con punte che si estendono su entrambi i lati. Queste punte sono ulteriormente divise in barbule più piccole che si agganciano l'una all'altra, creando una struttura strettamente ad incastro.
Sebbene le piume non siano completamente impermeabili all'aria, non sono così fitte da impedire il passaggio dell'aria. Le barbule ad incastro creano tra loro piccole sacche d'aria, che fungono da isolanti. Queste sacche d'aria aiutano a intrappolare il calore corporeo e a prevenire la perdita di calore, consentendo agli uccelli di mantenere la temperatura corporea anche in ambienti freddi.
Inoltre, le piume hanno un'oleosità naturale che aiuta a respingere l'acqua e migliora ulteriormente le loro proprietà isolanti. Questo rivestimento ad olio consente agli uccelli di rimanere a galla e asciugarsi durante il nuoto o le immersioni.
In conclusione, sebbene le piume siano progettate per fornire isolamento e impermeabilità, non impediscono completamente il passaggio dell’aria. La struttura ad incastro delle barbule crea piccole sacche d'aria che aiutano a intrappolare il calore e respingere l'acqua pur consentendo la circolazione dell'aria.