2016年6月13日
尺度从印度皇帝蝴蝶的翅膀由面向“高度”的光子晶体。(照片由Andrej歌手,加州大学圣地亚哥分校)
两个关键的物理属性造成的亮度和colorfulness蝴蝶翅膀已经被可视化由一组科学家发现其内部纳米结构。
经过数百万年的进化,蝴蝶已经进化出复杂的细胞机制增加色彩鲜艳的结构,通常为目的的伪装以及交配。以一个世纪,这些美丽的翅膀的生物含有所谓的光子晶体,它可以反映特定颜色的光。
奥列格•Shpyrko物理学副教授,加州大学圣地亚哥分校
然而,复杂的光学结构的精确装配使蝴蝶翅膀明亮多彩的仍然是未知的。为了解决这个谜,Shpyrko连同Andrej歌手,他的实验室的博士后研究员,使用先进的光子源在伊利诺斯州的阿贡国家实验室。这种先进的光子源产生的x射线光学激光以同样的方式。
一个新的显微镜方法是由加州大学圣地亚哥分校的物理学家,以及耶鲁大学物理学家和阿贡国家实验室。高度x射线研究人员集成到一个先进的成像技术被称为“ptychography”为了发展这个新显微镜技术。使用新的方法,内部的纳米结构微小的“尺度”蝴蝶翅膀被机翼保持完整的可视化。
印度皇帝的尺度蝴蝶,Teinopalpus广场,被研究人员检查。在最近出版的科学进展杂志,它是由研究人员报道,微小结构存在于一亚博老虎机网登录只蝴蝶翅膀组成光子晶体是面向“高度”。
这就解释了为什么天平似乎只有一个颜色。我们还发现通过仔细研究高分辨率显微图的微小晶体可能增强光散射性能的违规行为,使蝴蝶翅膀更亮。
Andrej歌手,博士后研究员,加州大学圣地亚哥分校
据研究人员介绍,一个完美的周期性晶格的滑移一行的原子导致晶体脱位或缺陷。
缺陷可能有消极的内涵,但实际上他们是非常有用的在改善材料。亚博网站下载例如,铁匠已经学了几个世纪以来如何故意诱导缺陷到金属,使它们更强。“缺陷工程”也是一个焦点对于许多研究团队和公司在半导体领域工作。在光子晶体,缺陷可以增强光散射性能通过称为光定位产生影响。自然进化的蝴蝶翅膀,似乎学会了工程师这些缺陷的目的。
Andrej歌手、博士后研究人员、加州大学圣地亚哥分校
安德拉Boucheron和加州大学圣地亚哥分校的塞巴斯蒂安Dietze,大卫葡萄树和伊恩·麦克纳尔蒂阿贡国家实验室,和凯瑟琳詹森,埃里克·r·理查德•普鲁姆和西蒙Mochrie耶鲁也参与这项研究。美国能源部科学办公室和办公的基本能源科学资助这个研究项目。亚博老虎机网登录
来源:http://www.ucsd.edu/