科学家研发出似蝴蝶翅膀结构的印刷加密技术
- 2015-01-16 09:01:112278
剑桥大学的马蒂亚斯·科勒等人研究了印度尼西亚孔雀或燕尾蝶的翅鳞，这种翅鳞由类似鸡蛋外包装纸盒一样凹凸的光学微结构组成，其中角质层和空气层交错出现，从而在光线照射至该结构时产生了浓烈的色彩。
研究小组模仿蝴蝶翅膀的翅鳞的复杂设计，利用纳米制造工艺制成了与翅鳞具有相同结构的副本系统，当光线投射在其上时，会产生如蝴蝶翅膀般的艳丽色泽。
科勒表示，这一令人惊讶的发现就像打开了自然的秘密之门。此次研发的人造结构可用于加密银行钞票上的光标信息，或用于其他需要保护以避免伪造的重要物品。科研人员仍将改进这一系统，但在未来人们极有可能看到基于蝴蝶翅膀结构的光标闪耀在10英镑的纸币上甚至是护照上。
科勒及其同事谈道：“我们解开了大自然的一个秘密，并将相关的知识与科技前沿的纳米制造结合起来，从而成功地模仿了我们在自然中发现的复杂光学设计。虽然自然在‘自我组装’范畴比人类更胜*，但我们的优势在于能够使用各式各样的人造材料以优化我们所制造的光学结构。蝴蝶或许也可以借助其自身的色泽加密自己，在面对潜在配偶时呈现出一种颜色，而在遇到捕食者时呈现出另一种颜色。”
经过长时间的进化，蝴蝶翅膀上的鳞片变得异常复杂。蝴蝶向潜在交配对象呈现一种颜色，向捕食者则呈现另一种颜色。
科勒解释说，热带蝴蝶翅鳞上的绿色闪耀斑块便是自然在光学设计方面*的好例证：在光学仪器下这些斑块呈现出明艳的蓝色，但以肉眼看来其显示为绿色。蝴蝶可看到同类身上蓝色的翅膀，而捕食者只能在满眼翠色的热带环境中看到蝴蝶翅鳞上绿色的斑块。这将解释为何蝴蝶选择了以此种方式逐步进化，其可安全地与周遭环境融为一体，避免天敌的捕食，同时也可保持与同类的良好沟通。