なぜ孔雀の羽はこんなにカラフルなのか？クジャクは、おそらく世界で最もカラフルで美しい鳥です。雄のクジャクは長い尾の羽をドラッグし、根の羽の尾は青、緑、黄色、茶色の他の色の羽の枝で飾られ、明るい光沢を反射します。クジャクの羽の鮮やかな色の源は、フッカー、ニュートン、マイケルソンなどの科学者の大きな関心を集めました。
自然界の色は、主に2つの方法で生成されます。1つは色素色で、もう1つは構造色です。色素色は、色素が特定の色の光を選択的に吸収し、他の色の光を反射または散乱することに由来する最も一般的で一般的な色です。構造色の起源と色素色は完全に異なり、干渉、回折または散乱効果によって引き起こされる自然光と光学構造の相互作用によって引き起こされ、その特性は虹色効果、すなわち、観察角度の変化に応じて色が変化します。孔雀の羽毛の色はその典型的な例です。
孔雀は電子顕微鏡で孔雀の羽毛の異なる色の小枝の微細構造を観察すると、小枝の皮質は、ケラチン基部に周期的に配列されたメラニン小柱配列から構成された秩序ある光学構造であり、その間に空気小孔配列があることがわかります。
クジャクの羽毛の異なる色の羽毛の光学構造は非常に類似しており、主な違いはメラニンの柱間の間隔である。青色、緑色、黄色、茶色の羽毛枝のメラニンの間隔は、それぞれ約140、150、160、185 nmであり、このわずかな違いが色の違いを引き起こす。この光学構造（“フォトニック結晶”とも呼ばれる）は、干渉と散乱の複合効果を生成し、緑色の光に強い反射効果を持つため、緑色の羽など、さまざまな色を形成し、残りの色の光を透過することができます。
クジャクの羽には虹色効果もあり、斜めに見ると、緑の羽が青になり、黄色の羽が緑になるなど、色が青にシフトしていることがわかります。この虹色効果は、光の選択的な反射の光学構造によるものです。
クジャクの羽毛の色制御戦略は非常に巧妙で、羽毛小枝皮質の光学構造を利用して、構造パラメータをわずかに変えることで異なる色の構造色を得ることができます。構造色は、虹色、高輝度、色飽和度など、色素色にはない素晴らしい特性を持っており、構造を変更すると色が変化し、フェードすることはありません。したがって、構造色は、新しい環境にやさしい顔料やディスプレイの作製において重要な応用の見通しを持ち、科学者に新しいフォトニック構造材料やデバイスの開発にインスピレーションを与えています。