“还在讨论iPhone塑料蓝? 这个用光涂的蓝才是高级蓝”
你一定知道蓝玫瑰有蓝妖姬这个名字。 据说很珍贵。 但是,世界上没有蓝玫瑰,染色多了就会变成蓝妖姬。 蓝妖姬是人工制作的玫瑰品种,通过白玫瑰的转基因和染色解决。
纵观整个植物界,蓝色的花确实是稀有物种,它们所占比例不足10%,而且不是呈纯蓝,多为花青素在碱性条件下发出的蓝紫色。 另一个事实是,根据一项研究统计,世界上最令人着迷的颜色是蓝色。 这么漂亮,为什么不长花? 当然,花并不像人类喜欢的那样开放。 那些一切都是为了生存。
要理解为什么蓝色的花很少见,首先必须问中学生物学课的经典问题:叶子为什么是绿色的?
因为是叶绿素。 这是标准答案,但为什么是叶绿素,不是叶绿素呢? 叶绿素可以帮助叶子吸收阳光,特别是红橙光和蓝紫光,因为讨厌绿光所以绿光被反射,叶子变成绿色。 在这里,叶绿素之所以喜欢吸收蓝光,是因为蓝光所含的能量更高。 对植物来说,吸收更高能量的光可以提高能量的吸收效率,没有理由放弃这样的光。
这种经济蓝光可以被植物毫不犹豫地吸收,蓝光不反射,自然不进入人的眼睛,这就是蓝光植物罕见的原因。
但是动物界不是这样的景象,蓝色动物很多。 一般来说,动物身体的许多色素都依赖于吃的食物。 比如火烈鸟喜欢虾,所以身上的粉都粉了。 如果摄取的食物中类胡萝卜素不足的话,就不会看起来那么“火大”。 暗淡呈灰色或白色。 那么,世界上蓝色植物这么少,帝王蝶、灰熊等动物到底是从哪里“偷”的呢?
光。 前面提到的所有颜色,都是依赖色素出现的,是化学色。 自然界还有另一种策略。 换句话说,就是“用光上色”。 通过表面细小的纳米结构使色光干涉或衍射,只保存特定波长的色光。 这样的颜色称为“结构色”,别名也称为“彩虹色”。 从直观上看,结构色看起来带有金属光泽,像时尚配色中的激光。 而且在不同的立场上注意的话,会呈现出不同的颜色。
如果把蓝色的帝王蝶的翅膀放入显微镜下。 首先是鳞片堆积。 如果徒手捉过蝴蝶,手指上一定会留有粉末状的东西。 那就是蝴蝶翅膀上的鳞。 显微镜的鳞片排列得不整齐。
如果继续扩大,你会发现鳞片不是简单的薄片,从侧面看像圣诞树,有几层分叉。 其实,各层的分支都是角质层,厚度几十到几百纳米,这些角质层本身是透明的,邻接的角质层之间间隔着空气体层。 可以认为是千层蛋糕。 将奶油和保险杠蛋糕各交替摆放一张。
角质层产生的效果类似肥皂泡。 透明的肥皂泡沫在阳光下呈现彩虹般的耀眼。 这是因为肥皂泡表面的薄膜会发生薄膜干涉。 当阳光照射到透明的胶片上时,一些光在外表面直接反射,我们称之为它的先头部队。 一部分首先入射到胶片上,被内表面反射,然后折射胶片。 我们把它叫做截断部队。 射出胶卷后,先头部队和分裂的部队的两束光相遇,发生干涉。 此时,2束光通过的距离差为该波长的整数倍时,光波重叠,信号变强。
我知道不同颜色的光对应不同的波长。 经过薄膜干涉,某特定波长的色光变得明显。 具体颜色取决于薄膜的厚度和光线的入射立场。 胶片较厚或入射光线相对垂直时,泡沫呈蓝色。 薄膜或光线斜向进入时,泡沫会变成暖黄色。
肥皂泡有颜色,但不强。 重叠几个泡沫怎么样? 在鳞片的“圣诞树”中,角质层一层相当于肥皂泡薄膜,它们堆积后薄膜的干涉效果明显增强,各层干涉产生浅蓝色后,经过6—10层的积累,蓝光连续加剧,最终余色光减少。 光从不同的角度入射时,胶片干涉的情况会发生变化,这就解释了蝴蝶翅膀颜色不同的原因。 鸟类的蓝色羽毛也是同样的原理。
魔法吧,可以用光上色。 而且,构造色最大的特征是没有“随着年龄增长颜色衰退”的日子。
色素会随着时间的推移氧化褪色,但结构色的“颜料”是光,只要结构不变,有光的地方总是有绚烂的颜色。 所以,大闪蝶的标本总是明亮的,永远不褪色。 但是,结构颜色也有弱点,只是结构发生了一些变化,也许会出现一些奇怪的现象。 例如,试着向帝王蝶的翅膀喷射酒精。 本来蓝色的羽毛一瞬间就会变成绿色。 这并不是不可思议的化学反应,只是角质层之间的空气体中填充了酒精,酒精和空气体对光的折射率不同,因此经过干涉后会产生绿光而不是蓝光。
从仿生学的角度来看,结构颜色是目前很受欢迎的技术。 我觉得手机的智能手机是用结构色的微纳结构制作的。 也有人在小玻璃上直接编码小纳米结构,投影出名作《戴珍珠耳环的少女》。 (来源:《万物》杂志的官方wechat“将科学带回家中”
免责声明:南亚报业网汇集了全国高质量的优秀网站推荐给网民,给站长提供免费网址目录提交收录的一个窗口,本篇文章是在网络上转载的,本站不为其真实性负责,只为传播网络信息为目的,非商业用途,如有异议请及时联系btr2031@163.com,本站将予以删除。