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光子晶體…金龜子的秘密 [複製鏈接]

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電梯直達

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發表於 2012-6-21 15:29:57 |只看該作者 |倒序瀏覽

本帖最後由 nick_22645828a 於 2012-5-23 08:49 AM 編輯

在自然界很多美麗的顏色，其實都不是色素造成。

如大美藍蝶、珠光鳳蝶等，牠們的翅膀繽紛多彩，而且會隨著觀者的角度不同而改變，再如金龜子、鳥類的羽毛、蛋白石或海蠕蟲「海老鼠」等，都有類似的視覺效果。

↑ 珠光鳳蝶

這些物體的色彩都是由極小、規則的結構排列組合，形成「光子晶體」。光子晶體指的是，物質呈特殊的規則性周期排列，這樣的排列有個特色－—可以反射特定波長的可見光，從而產生我們視覺神經以為的「顏色」。

例如蝶翼的鱗片表面，有許多樹枝狀的奈米結構，每條細枝的距離約是70至100奈米，而且這些結構會堆疊10至12層，因每處的寬厚距離不相同，當光線照射時，就有不同波長的光被反射，就會讓蝴蝶看來色彩耀眼。

再如蛋白石，則是藉由二氧化矽小球的排列，可以形成各種顏色斑塊。

最近國外有科學家透過模擬這些自然界的前輩，製造了一種高分子結構，這個像塑膠膜的彈性材料，只要一拉，顏色就會不斷改變，看起來炫透了，它的變色同樣是光子晶體的應用，即結構顆粒均勻排列固定在彈性體內部，當受到拉扯時，顆粒間的距離會改變，就會反射出不同波長的光，這種新型材料也稱「蛋白石膜」。