人類從蝴蝶翅膀中學習「最佳防偽技術」(組圖)


科學家找到一種模仿熱帶蝴蝶翅膀顏色的方式,這種方式可用於製造更難偽造的紙幣和信用卡。
科學家找到一種模仿熱帶蝴蝶翅膀顏色的方式,這種方式可用於製造更難偽造的紙幣和信用卡。(圖片來源:Adobe Stock)

科學家找到一種模仿熱帶蝴蝶翅膀顏色的方式,這種方式可用於製造更難偽造的紙幣和信用卡。這支研究小組複製出擁有同樣結構的蝴蝶翅膀鱗片。在反射光線時,鱗片能夠呈現出同樣的色彩。

劍橋大學的馬蒂耶斯‧科勒表示,這是一項令人吃驚的發現,就好像揭開大自然的一個秘密。他說:「這些人造結構可用於為紙幣光學識別標誌,或者其他貴重物品加密,以打擊偽造行為。我們仍需要優化我們的系統,但在未來,我們便能夠在10英鎊面值紙幣甚至護照上,看到基於蝴蝶翅膀的防偽結構。」

科勒與烏爾裡奇‧斯特納教授和傑裡米‧巴姆伯格教授,對印度尼西亞鳳蝶(學名Papilio blumei)進行了研究。它們的翅膀鱗片由類似蛋盒內部的錯綜複雜的微觀結構構成。由於特殊的外形加之由表皮和空氣交替層構成,這些結構在反射光線時,能夠呈現出強烈的色彩。

科勒及其同事利用一整套納米製造程序,複製出擁有相同結構的蝴蝶翅膀鱗片,這些複製品能夠呈現出與蝴蝶翅膀一樣生動的色彩。納米技術被用於製造極其微小的納米尺度設備。(1納米等於1毫米的百萬分之一)

蝴蝶可以利用鱗片顏色為自己加密,向潛在交配對象呈現一種顏色,向捕食者則呈現另外一種顏色。
蝴蝶可以利用鱗片顏色為自己加密,向潛在交配對象呈現一種顏色,向捕食者則呈現另外一種顏色。(圖片來源:Adobe Stock)

科勒說:「我們揭開了大自然的一個秘密,並將這一發現與先進納米製造技術結合在一起,模仿自然界的這個錯綜複雜的光學設計。雖然天然比我們進行人工製造更為理想,但我們也有自身優勢,我們可以利用大量的人造定製材料,讓光學結構實現最優化。」

蝴蝶可以利用鱗片顏色為自己加密,向潛在交配對象呈現一種顏色,向捕食者則呈現另外一種顏色。

科勒解釋說:「這種熱帶蝴蝶翅膀鱗片上的閃光綠色斑塊,是自然界在光學設計方面具有獨創性的一個典範。借助於合適的光學設備觀察,這些斑塊會呈現出亮藍色,但用肉眼觀察時看到的卻是綠色。這能夠解釋蝴蝶的這種顏色呈現方式。在充滿綠色的熱帶生存環境下,如果同類看到的是亮藍色而捕食者看到的只有綠色斑塊,蝴蝶便可以在躲避捕食者的同時,讓同伴看到牠們的身影。」


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