蝴蝶的翅膀在微风中闪烁和舞动,是一种美丽的景象。它们也是光线导向特性的奇迹。研究人员发现,非洲东部和中部的燕尾蝶(Papilio nireus)拥有荧光翅膀,其反射和导向光线的方式与高端电脑屏幕和电视中的现代发光二极管非常相似。
英国埃克塞特大学的皮特·武库西奇和伊恩·胡珀研究了燕尾蝶翅膀的彩色部分,发现构成翅膀的鳞片包含光子晶体,这些晶体的原子排列非常精确,只有特定波长的光才能通过。这些晶体还浸满了荧光颜料,帮助它们产生特定波长的光,对我们来说是可见的鲜艳色彩。
被称为分布式布拉格反射器的微小镜状结构反射这种荧光以及光子晶体允许通过的所有其他光线。结果是:蝴蝶翅膀可以将普通的阳光转化为极其高效的鲜艳绿色和蓝色。
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因此,蝴蝶进化成做的事情,科学家们已经制造出发光二极管来做,采用完全相同的组件——光子晶体和布拉格反射器——以寻找更好投射和导向光线的方法。这些发现发表在最新一期的《科学》杂志上。