- 研究人员在自然界中发现了一种新颖的色彩生成机制，如果利用这种机制，它有可能创造出更纯净，更生动的色彩的化妆品和涂料，从任何角度观看同样真实图像的屏幕显示，甚至可以减少信号光纤损耗。
左图：“彩虹”象鼻虫的照片，胸部和鞘翅（翼状外壳）上有彩虹色斑点。右图：单个彩虹斑点边缘的显微镜图像，显示各个刻度的不同颜色。 图片来源：Bodo D Wilts博士
来自耶鲁 – 新加坡国立大学和瑞士弗里堡大学的研究人员在自然界中发现了一种新颖的色彩生成机制，如果利用这种机制，它有可能创造出更纯净，更生动的色彩的化妆品和涂料，屏幕显示同样如此真实从任何角度观看时的图像，甚至可以减少光纤中的信号损失。耶鲁 – 新加坡国立大学科学助理教授（生命科学）Vinodkumar Saranathan与弗里堡大学Adolphe Merkle研究所的Bodo D Wilts博士一起领导了这项研究。Saranathan博士使用高能X射线检查了来自菲律宾Pachyrrhynchus congestus pavonius的鼻子象鼻虫的鞘翅（翅膀肠衣）中的彩虹色图案，而Wilts博士进行了详细的扫描电子显微镜和光学建模。他们发现，为了产生彩虹色调，象鼻虫利用了一种色彩生成机制，目前仅在鱿鱼，墨鱼和章鱼中发现，这些机制以其变色伪装而闻名。该研究发表在同行评审期刊上小。
P. c。pavonius，或“彩虹”象鼻虫，其胸部和鞘翅的彩虹色斑点与众不同。这些斑点由几乎圆形的鳞片组成，排列成不同色调的同心环，从中心的蓝色到外面的红色，就像彩虹一样。虽然许多昆虫具有产生一种或两种颜色的能力，但是单一昆虫很少能产生如此广泛的颜色。研究人员有兴趣弄清楚这些颜色生成结构自然形成背后的机制，因为目前的技术无法合成这种尺寸的结构。
“这个领域的研究的最终目的是弄清楚象鼻虫是如何自我组装这些结构的，因为凭借我们目前的技术，我们无法这样做，”Saranathan博士说。“生产这些结构的能力，无论您从哪个角度观察，都能提供高色彩保真度，将适用于任何涉及颜色生产的行业。我们可以在化妆品和其他颜料中使用这些结构，以确保高保真色调，或手机或平板电脑中的数字显示器，您可以从任何角度观看它，看到相同的真实图像，没有任何颜色失真。我们甚至可以使用它们为光纤制作反射包层，以最大限度地减少信号传输过程中的损失。“
Saranathan博士和Wilts博士检查了这些尺度，以确定鳞片是由几丁质（昆虫外骨骼中的主要成分）制成的三维晶体结构组成。他们发现这个象鼻虫鳞片上鲜艳的彩虹色由两个因素决定：构成每个鳞片的晶体结构的大小，以及用于构成晶体结构的几丁质的体积。较大的鳞片具有较大的晶体结构，并使用较大体积的几丁质来反射红光; 较小的鳞片具有较小的晶体结构，并使用较小体积的几丁质来反射蓝光。据Saranathan博士说，他之前检查过100多种昆虫和蜘蛛，并编目了它们的颜色生成机制，这种同时控制尺寸和体积因子以微调产生的颜色的能力从未在昆虫中显示出来，并且鉴于其复杂性，这是非常了不起的。“它与自然界采用的通常策略不同，在同一动物身上产生各种不同的色调，其中几丁质结构具有固定的大小和体积，并且通过以不同的角度定向结构产生不同的颜色，这反映了不同波长的光，“萨拉纳坦博士解释说。
来源：耶鲁大学