↑↑點上面藍色小字 | 關注↑↑
我們是中科院主管、科學出版社主辦，與日本知名科普雜誌Newton版權合作的一本綜合性科普月刊。
研究人員在自然界中發現了一種新的色彩生成機制，如果加以利用，有可能研製出更純淨、更生動的化妝品和顏料，創造出從任何角度觀看時都能投射出同樣真實圖像的屏幕顯示效果，甚至可以減少光纖中的信號損耗。
左圖：彩虹象鼻蟲的照片，胸部和翅鞘上有彩虹色的斑點。
右圖：一個彩虹點邊緣的顯微鏡圖像，顯示出不同鱗片的不同顏色。
圖片來源：波多·D·威爾特（Bodo D Wilts）博士
耶魯·新加坡國立大學學院生命科學助理教授維諾德庫馬爾·薩拉納森（Vinodkumar Saranathan）與來自弗裡堡大學阿道夫·默克爾研究所的波多·D·威爾特（Bodo D Wilts）博士一起領導了此項研究。薩拉納森博士用高能X射線仔細觀察了菲律賓一種叫做「彩虹」的象鼻蟲（Pachyrrhynchus congestus pavonius）的鞘翅（翅殼）中彩虹色的圖案，威爾特博士則進行了詳細的掃描電子顯微鏡觀察和光學模擬。他們發現，象鼻蟲利用一種色素生成機制來生成彩虹色，這種機制目前只在魷魚、烏賊和章魚中發現過，它們以其變色迷彩而聞名。
「彩虹」象鼻蟲因其胸腔和鞘翅上的彩虹色斑點而與眾不同。這些斑點是由近似圓形的鱗片組成，排列成不同色調的同心圓環，從中央的藍色到外面的紅色，就像彩虹一樣。雖然許多昆蟲都能產生一到兩種顏色，但很少有一隻昆蟲能產生如此廣泛的顏色。由於目前的技術無法合成這種大小的結構，研究人員很有興趣找出這些顏色生成結構自然形成的機制。
薩拉納森博士說：「這一領域研究的最終目的是找出象鼻蟲是如何自行組裝這些結構的，因為以我們目前的技術，我們無法做到這一點。無論你從哪個角度看，這些結構都能提供很高的色彩保真度，生成這些結構的能力將在各種從事色彩生產的行業中得到應用。我們可以在化妝品和其他色素中使用這些結構，以確保高保真色彩，或者在手機或平板電腦的數字顯示屏中使用這些結構，讓你從任何角度觀看都能看到相同的真實圖像，而不會產生任何顏色失真。我們甚至可以用它們來製作光纖的反射包層，以減少傳輸過程中的信號損耗。」
薩拉納森博士和威爾特博士觀察了這些鱗片，以確定這些鱗片是否由幾丁質（昆蟲外骨骼的主要成分）構成的三維晶體結構組成的。他們發現，象鼻蟲鱗片上鮮豔的彩虹顏色是由兩個因素決定的：構成每個鱗片的晶體結構的大小，以及構成晶體結構的幾丁質的量。較大的鱗片晶體結構較大，使用較大量的幾丁質反射紅光；較小的鱗片則有較小的晶體結構，使用較小量的幾丁質來反射藍光。薩拉納森博士曾經研究過一百多種昆蟲和蜘蛛，並對它們的顏色生成機制進行了分類，根據他的說法，這種同時控制大小和量因素來微調產生顏色的能力在昆蟲中從來沒有被展示過，而且考慮到其複雜性，這種能力是相當了不起的。薩拉納森博士解釋說:「這與自然界在同一動物身上產生不同顏色的通常策略不同。通常在同一動物身上，幾丁質結構的大小和量是固定的，不同的顏色是由不同角度的結構定向產生的，這些結構反射不同波長的光。」
原文連結：
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180911095905.htm
回復「0」，獲取微信目錄
回復「訂閱」，了解雜誌訂閱方式
❤《科學世界》2018年09期 人工智慧進化之路 ❤