您是否觉得墙壁、衣服和牙齿不够白？好消息是：科学家们已经确定了一种名为Cyphochilus甲虫的耀眼白色的来源，并且利用这些知识可能有助于使从油漆到 T 恤的一切都变得更加耀眼。事实证明，这种虫子的鳞片包含一个由随机蛋白质纤维组成的多孔网络，可以强烈散射所有波长的光，这是强烈白色色彩的先决条件。
这种甲虫可能无法在蝴蝶鲜艳的蓝色中脱颖而出，但英国埃克塞特大学的光学物理学家皮特·武库西奇说：“就纯粹的设计独创性而言，对我来说这是我最喜欢的，”他研究过蜻蜓和蝴蝶的鲜艳色彩。
当武库西奇在一个昆虫收藏家的网站上看到Cyphochilus时，他就知道自己发现了新东西。“如此惊人地明亮和白色一定来自非常薄的东西，”他指的是它薄薄的鳞片层。“这本身就非常有趣。任何行业都可以制造出非常厚的白色物质。” 他说，材料的层数越多，它散射光的能力就越强，其颜色也就越亮。
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在本周的《科学》杂志上，武库西奇和他的同事报告说，这种虫子五微米厚的鳞片比儿童的乳牙还要白，而乳牙包裹在一毫米厚的白色牙釉质层中。他们使用国际标准来评估甲虫的相对白度。
电子显微镜显示，这些鳞片是由看似随机排列的细丝缠结而成，每根细丝宽约 250 纳米。随机微观结构是产生白色颜色的关键，白色颜色是当所有波长的光线从表面均匀散射时产生的。如果表面包含任何重复图案，它将反射与该图案匹配的波长的光。
为了证实细丝的随机性，研究人员拍摄了细丝网络的横截面图像，并执行了一种称为傅里叶变换的数学技术，该技术揭示了形状中的任何重复。他们还将激光束照射到其中一个鳞片上，并将产生的图案投影到曲面上。鳞片内部结构的任何重复都会在投影光图案中显示出来。该小组报告称，这两种技术都没有发现任何非随机性的迹象。
武库西奇说，颜色的亮度来自于细丝之间的空气间隙。光线每次在两种光速差异很大的材料之间传递时都会发生散射，这也称为它们的折射率。就像钻石中的刻面一样，光线可以散射的地方越多，最终的颜色就越亮。
武库西奇说：“如果你将散射中心分开，但不要分开太多，那么你实际上提高了整个光谱被散射的效率。” 他说，如果制造商能够学会如何利用这种效应，他们也许能够使几乎所有白色的东西都变得更白。