自然科学：有关蝴蝶的几个冷知识，你知道吗

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北京自然博物馆的展厅中，有一面蝴蝶展墙格外引人注意。无论是小朋友还是大朋友路过它时总会忍不住驻足，欣赏那些色彩斑斓的蝴蝶。



蝴蝶标本墙

蝴蝶是大自然最完美的杰作，当它在空中飞舞时就像一个小精灵，给人绚烂而又梦幻的美好感受。就好像有一个光影魔术手在给我们制造幻象，而魔术的关键就是蝴蝶的鳞片。



绚丽的蝴蝶翅膀

蝴蝶身上粉末状的覆盖物就是他的鳞片。在显微镜下，可以看到蝶翅上的鳞片像房顶瓦片一样排列有序。



显微镜下的蝴蝶翅膀鳞片

鳞片是由表皮细胞演化而成，细胞中含有的色素颗粒可以使每个鳞片都拥有自己独一无二的颜色，这种颜色被称为色素色。不同蝴蝶的鳞片也会大小不一，形态各异，它们就像拼图的碎片，当按照一定的顺序排列时，就呈现出了各种美丽又奇特的花纹。



蝴蝶翅膀鳞片

当然，蝴蝶鳞片并非只能像色块拼接一样简单地呈现色彩，很多还可以随着角度变化，展现出深浅不一的颜色变换，不经意间为美丽的蝴蝶增添了几分灵动的色彩。这种颜色被称为结构色，源自于鳞片上更加细微的表面结构，要在纳米级分辨率的电子显微镜下才能如何保养眼部皮肤察到。放大的鳞片表面可以看到或突出成脊、或凹陷成沟的脉络，纵横交错形成栅格状的结构。这种结构被称为光子晶体。简单来讲，光子晶体就像是七彩阳光的魔术师，可以有选择地使某个波段的光通过，而阻止其他波段的光，随着阳光的照射角度不同，反射光的颜色就会跟着变化。从而出现炫目的金属光泽。



显微镜下的翅膀光泽

事实上自然界中拥有光子晶体的不止是蝴蝶。

体色多变的甲虫，漂亮尾羽的孔雀，各种炫彩的贝壳……这些都是光子晶体。

在给我们带来视觉上饕餮盛宴的同时，这些纯天然的纳米科技也带给科学家们无限的灵感和启发。他们将这种天然的结构进行人工的模仿，并应用在微波、计算机技术、光电元件等，越来越多的领域中，连我们随身携带的银行卡，用的都是光子晶体的防伪标识。

这就是大自然最伟大的魔力。

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编辑：老农 图片：网络

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