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科学家揭秘“钻石象鼻虫”闪亮翅膀发光原因

2011/12/26 来源:生物探索
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导读
“钻石象鼻虫”的乌黑的翅膀上覆盖着波光粼粼、彩虹色的鳞片,就像披着一件镶满宝石的大衣。自从19世纪初发现象鼻虫以来,研究人员就一直在研究象鼻虫身上的这些“钻石”,但一直没有人知道象鼻虫身上的鳞片为什么会反射如此多彩的光。

“钻石象鼻虫”的乌黑的翅膀上覆盖着波光粼粼、彩虹色的鳞片,就像披着一件镶满宝石的大衣。自从19世纪初发现象鼻虫以来,研究人员就一直在研究象鼻虫身上的这些“钻石”,但一直没有人知道象鼻虫身上的鳞片为什么会反射如此多彩的光。

在光学显微镜下,“钻石象鼻虫”翅膀上的每一个凹面充满了数以百计的水滴形鳞片。鳞片由甲壳素组成,甲壳素是一种在动物王国随处可见的生物聚合物,从昆虫到螃蟹,甚至蘑菇。这些鳞片很小,但甲壳素使得它们非常强硬。由于光线角度的变化,所以鳞片的颜色随之变化, 每个鳞片约100微米长,50微米宽和5微米厚。扫描电子显微镜显示循环的晶体结构,主要是条纹或单向皱纹。

此鳞片是一种光子晶体,与蛋白石非常相似。每一种光子晶体反射特定方向的特定波长的光。同时,非光子晶体反射类似方向的多种波长的光,但不发出彩色的光。

一只“钻石象鼻虫”的微小的鳞片可以从正方形晶体部分反射蓝绿色的光,从六边形部分反射橙黄色的光。现在知道了它们的结构,该技术可用于分析蝴蝶和鸟类的光子材质,材料科学家可以研发新型油漆、电子屏幕,甚至更好的太阳能电池。

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