Почему перья пауна столь красочны?Павеон, пожалуй, самая красочная и красивая птица в мире.Самцы павеляны удерживают длинные хвостовые перья, у которых есть «окружи глаза», состоящие из синих, зеленых, желтых и коричневых ветвей перья, которые отражают яркий блеск при открытии экранаИсточник ярких цветов перья павена вызвал большой интерес у таких гигантов науки, как Гук, Ньютон, Майклсон.
Природные цвета производятся главным образом двумя путями: один из них является пигментным цветом, а другой - структурным цветом.Пигментные цвета являются наиболее распространенными и распространенными цветами, происходящими из того, что пигменты избирательно поглощают свет определенных цветов, отражая или рассеивая свет других цветов.Происхождение структурного цвета совершенно отличается от пигмента, вызванного интерференционным, дифракционным или рассеивающим эффектом, возникающим в результате взаимодействия естественного света и оптической структуры, его свойство является эффектом радуги, т. е. с изменением угла обзора его цвет будет изменяться соответствующим образом.Цвет перьев павена - типичный пример.
Наблюдая за микроструктурой различных цветовых ветвей перья пауна с помощью электронного микроскопа, можно обнаружить, что корова ветвей перья представляет собой упорядоченную оптическую структуру, состоящую из массива меланинных колонн, периодически расположенных на кератиновой основе, с массивом воздушных отверстий в центре.
Оптическая структура в ветвях перьев павеона различных цветов очень похожа, основное отличие заключается в разных расстояниях между меланинными колоннами.Расстояние меланинных колонн в голубых, зеленых, желтых и коричневых ветвях перья составляет соответственно 140, 150, 160 и 185 нм; именно это небольшое различие приводит к различным цветам.Такая оптическая структура (также известная как «фотонный кристаллл») создает сочетание эффектов интерференции и рассеяния, образуя множество цветов, таких как зеленое, потому что оно сильно отражает зеленый свет, и остальные цвета света могут проходить через него.
Перья пауна также имеют эффект радужной радуги, если мы посмотрим наклонно, мы обнаружим явление синего смещения цвета, например, зеленый перья становится синим, желтый перья становится зеленым, этот эффект радужной радуги вызван цветами избирательного отражения света оптической структурой с изменением угла обзора соответствующим синим смещением.
Стратегия регулирования цвета перья павена очень тонкая, то есть использование оптической структуры небольшой подкоры перья, небольшое изменение ее структурных параметров может получить различные цвета структурных цветов.Структурные цвета обладают удивительными свойствами, которых не обладают пигментные цвета, такими как радужный блеск, высокая яркость и насыщенность цвета, изменение структуры может изменить цвет и никогда не выбедает.Таким образом, структурные цвета имеют важные перспективы применения в биобиоминическом производстве новых экологически чистых пигментов, дисплеев и других областях, а также вдохновляют ученых в разработке новых фотоновных структурных материалов и устройств.