stringtranslate.com

Структурная окраска

Блестящие переливающиеся цвета хвостовых перьев павлина создаются структурной окраской, как впервые заметили Исаак Ньютон и Роберт Гук .

Структурная окраска у животных и некоторых растений представляет собой образование цвета микроскопически структурированными поверхностями, достаточно тонкими, чтобы мешать видимому свету , а не пигментам , хотя некоторая структурная окраска возникает в сочетании с пигментами. Например, перья хвоста павлина окрашены в коричневый цвет, но их микроскопическая структура позволяет им также отражать синий, бирюзовый и зеленый свет, и они часто переливаются .

Структурная окраска была впервые описана английскими учёными Робертом Гуком и Исааком Ньютоном , а её принцип — интерференция волн — объяснен Томасом Янгом столетие спустя. Янг описал переливчатость как результат интерференции отражений от двух или более поверхностей тонких пленок в сочетании с преломлением света, когда свет входит в такие пленки и покидает их. Затем геометрия определяет, что под определенными углами свет, отраженный от обеих поверхностей, интерферирует конструктивно, а под другими углами свет интерферирует деструктивно. Поэтому разные цвета появляются под разными углами.

У животных, таких как перья птиц и чешуя бабочек , интерференция создается рядом фотонных механизмов, включая дифракционные решетки , селективные зеркала, фотонные кристаллы , кристаллические волокна, матрицы наноканалов и белки, которые могут изменять свою конфигурацию. Некоторые куски мяса также имеют структурную окраску из-за периодического расположения мышечных волокон. Многие из этих фотонных механизмов соответствуют сложным структурам, видимым с помощью электронной микроскопии . У тех немногих растений, которые используют структурную окраску, яркие цвета производятся структурами внутри клеток. Самая яркая синяя окраска, известная в любой живой ткани, обнаружена в мраморных ягодах Pollia sensata , где спиральная структура целлюлозных фибрилл создает рассеяние света по закону Брэгга . Яркий блеск лютиков создается за счет тонкопленочного отражения от эпидермиса, дополненного желтой пигментацией, и сильного диффузного рассеяния слоем крахмальных клеток, находящихся непосредственно под ним.

Структурная окраска имеет потенциал для промышленного, коммерческого и военного применения благодаря биомиметическим поверхностям, которые могут обеспечить яркие цвета, адаптивный камуфляж , эффективные оптические переключатели и стекло с низким коэффициентом отражения.

История

«Микрография » Роберта Гука 1665 года содержит первые наблюдения структурных цветов.

В своей книге «Микрография» 1665 года Роберт Гук описал «фантастические» цвета перьев павлина : [1]

Части перьев этой славной птицы кажутся в микроскоп не менее яркими, чем все перья; ибо, что касается невооруженного глаза, то видно, что стебель или иголка каждого пера в хвосте отбрасывает множество боковых ветвей… так что каждая из этих нитей в микроскоп кажется большим длинным телом, состоящим из множества ярких отражающих части.
… их верхние стороны кажутся мне состоящими из множества тонких пластинчатых тел, которые чрезвычайно тонкие и лежат очень близко друг к другу, и поэтому, как перламутровые раковины, не только отражают очень яркий свет, но и придают этому свету оттенок. самым любопытным образом; и посредством различных положений относительно света они отражают то один цвет, то другой, и то наиболее ярко. Так как эти цвета являются лишь фантастическими, то есть такими, которые возникают непосредственно из-за преломления света, я обнаружил, что вода, смачивающая эти окрашенные части, разрушает их цвета, которые, казалось, продолжаются. от изменения отражения и преломления. [1]

В своей книге «Оптика» 1704 года Исаак Ньютон описал механизм цвета, отличный от коричневого пигмента хвостовых перьев павлина. [2] Ньютон заметил, что [3]

Тонко окрашенные перья некоторых птиц, особенно перья павлиньих хвостов, в одной и той же части пера кажутся разноцветными в разных положениях глаза, точно так же, как было обнаружено, что тонкие пластинки делайте в 7-м и 19-м Наблюдениях, и потому их Цвета возникают из-за тонкости прозрачных частей Перьев; то есть из-за тонкости очень тонких волосков, или Capillamenta, которые растут по бокам более толстых боковых ветвей или волокон этих перьев. [3]

Томас Янг (1773–1829) расширил теорию частиц света Ньютона , показав, что свет также может вести себя как волна. В 1803 году он показал, что свет может преломляться на острых краях или щелях, создавая интерференционные картины. [4] [5]

В своей книге «Окраска животных» 1892 года Фрэнк Эверс Беддард (1858–1925) признал существование структурных цветов :

В 1892 году Фрэнк Эверс Беддард заметил, что густой мех золотых кротов Chrysospalax имеет структурный цвет.

Цвета животных обусловлены либо исключительно наличием определенных пигментов в коже, либо… под кожей; или они частично вызваны оптическими эффектами, возникающими вследствие рассеяния, дифракции или неравномерного преломления световых лучей. О цветах последнего типа часто говорят как о структурных цветах; они вызваны структурой цветных поверхностей. Металлический блеск перьев многих птиц, например колибри , обусловлен наличием на поверхности перьев чрезвычайно тонких полосок. [6] : 1 

Но тогда Беддард в значительной степени отверг структурную окраску, во-первых, как подчиненную пигментам: «в каждом случае [структурный] цвет нуждается для своего проявления на фоне темного пигмента»; [6] : 2,  а затем утверждая его редкость: «Безусловно, самым распространенным источником цвета у беспозвоночных животных является присутствие в коже определенных пигментов», [6] : 2  , хотя позже он признает, что у капского золотого крота есть «структурные особенности» его волос, которые «приводят к ярким цветам». [6] : 32 

Принципы

Структура, а не пигмент

Когда свет падает на тонкую пленку , волны, отраженные от верхней и нижней поверхностей, проходят разные расстояния в зависимости от угла, поэтому они интерферируют .

Структурная окраска обусловлена ​​не пигментами, а эффектами интерференции. [7] [8] Цвета получаются, когда материал покрывается тонкими параллельными линиями, формируется из одного или нескольких параллельных тонких слоев или иным образом состоит из микроструктур в масштабе длины волны цвета . [9]

Структурная окраска отвечает за синий и зеленый цвет перьев многих птиц ( например , щурка , зимородка и роллера ), а также крыльев многих бабочек , надкрылий жуков ( надкрылий ) и (пока редко среди цветов ) блеск лепестков лютика . [10] [11] Они часто переливаются , как в перьях павлина и перламутровых раковинах, таких как жемчужные устрицы ( Pteriidae ) и Nautilus . Это связано с тем, что отраженный цвет зависит от угла обзора, который, в свою очередь, определяет видимое расстояние между ответственными за это структурами. [12] Структурные цвета можно комбинировать с пигментными цветами: перья павлина окрашены в коричневый цвет меланином , [1] [10] [ 13] [14] , а лепестки лютика содержат как каротиноидные пигменты, придающие желтизну, так и тонкие пленки, обеспечивающие отражающую способность. [11]

Принцип переливчатости

Электронная микрофотография изломанной поверхности перламутра , показывающая несколько тонких слоев.
Серия из трех слайдов фотографий, сделанных с помощью киноочков MasterImage 3D с круговой поляризацией и без них, на которых изображены некоторые мертвые европейские хруты (Cetonia aurata), чей блестящий зеленый цвет возникает в левополяризованном свете. Обратите внимание, что без очков и жуки, и их зеркальные изображения имеют блестящий цвет. Правый поляризатор удаляет цвет жуков, но оставляет цвет зеркальных изображений. Левый поляризатор делает противоположное, показывая обратную направленность отраженного света.

Радужность, как объяснил Томас Янг в 1803 году, создается, когда чрезвычайно тонкие пленки отражают часть света, падающего на них с их верхних поверхностей. Остальная часть света проходит через пленки, а дальнейшая часть отражается от их нижних поверхностей. Два набора отраженных волн движутся обратно вверх в одном направлении. Но поскольку волны, отраженные от дна, распространяются немного дальше (это зависит от толщины и показателя преломления пленки, а также угла падения света), два набора волн не совпадают по фазе . Когда волны отличаются друг от друга на одну или несколько целых длин волн – другими словами, под определенными углами, они складываются (конструктивно интерферируют), давая сильное отражение. При других углах и разностях фаз они могут вычитаться, давая слабые отражения. Таким образом, тонкая пленка избирательно отражает только одну длину волны (чистый цвет) под любым заданным углом, но другие длины волн (разные цвета) под разными углами. Таким образом, когда тонкопленочная структура, такая как крыло бабочки или перо птицы, движется, она как будто меняет цвет. [2]

Механизмы

Фиксированные конструкции

На крыле бабочки при разном увеличении виден микроструктурированный хитин, действующий как дифракционная решетка.

Ряд фиксированных структур могут создавать структурные цвета с помощью таких механизмов, как дифракционные решетки, селективные зеркала, фотонные кристаллы, кристаллические волокна и деформированные матрицы. [8] Структуры могут быть гораздо более сложными, чем одна тонкая пленка: пленки можно накладывать друг на друга, чтобы придать сильную переливчатость, объединить два цвета или сбалансировать неизбежное изменение цвета с изменением угла, чтобы получить более рассеянный, менее переливающийся эффект. . [10] Каждый механизм предлагает конкретное решение проблемы создания яркого цвета или сочетания цветов, видимых с разных сторон.

Рисунок микроструктуры «елочки» в масштабе крыла бабочки Morpho.

Дифракционная решетка , состоящая из слоев хитина и воздуха, создает переливающиеся цвета различных чешуек крыльев бабочек, а также хвостовых перьев птиц, таких как павлин. Гук и Ньютон были правы в своем утверждении, что цвета павлина создаются интерференцией, но ответственные за это структуры, будучи по масштабу близкими к длине волны света (см. микрофотографии), были меньше, чем полосатые структуры, которые они могли видеть в свои световые микроскопы . Другой способ создания дифракционной решетки — использование древовидных массивов хитина, как в чешуях крыльев некоторых ярко окрашенных тропических бабочек Морфо (см. Рисунок). Еще один вариант существует у Parotia Lawesii , паротии Лоуза , райской птицы. Борбулы перьев ярко окрашенного пятна на груди имеют V-образную форму, создавая тонкопленочные микроструктуры, которые ярко отражают два разных цвета: яркий сине-зеленый и оранжево-желтый. Когда птица движется, цвет резко переключается между этими двумя цветами, а не переливается переливами. Во время ухаживания самец систематически совершает небольшие движения, чтобы привлечь самок, поэтому структуры, должно быть, развились в результате полового отбора . [10] [15]

Фотонные кристаллы могут образовываться разными способами. [16] У Parides sesostris , бабочки с изумрудными пятнами, [17] фотонные кристаллы образуются из массивов наноразмерных отверстий в хитине чешуи крыльев. Отверстия имеют диаметр около 150 нанометров и находятся примерно на одинаковом расстоянии друг от друга. Отверстия расположены регулярно небольшими участками; соседние патчи содержат массивы с разной ориентацией. В результате чешуйки крупного рогатого скота с изумрудными пятнами отражают зеленый свет равномерно под разными углами, а не переливаются. [10] [18] У Lamprocyphus augustus , долгоносика из Бразилии , хитиновый экзоскелет покрыт переливающимися зелеными овальными чешуйками. Они содержат кристаллические решетки на основе алмаза, ориентированные во всех направлениях, что дает ярко-зеленую окраску, которая почти не меняется в зависимости от угла. Шкалы эффективно разделены на пиксели шириной около микрометра. Каждый такой пиксель представляет собой монокристалл и отражает свет в направлении, отличном от соседей. [19] [20]

Структурная окраска за счет выборочных зеркал изумрудного ласточкиного хвоста.

Селективные зеркала для создания интерференционных эффектов образуются из чашеобразных ямок микронного размера, выстланных несколькими слоями хитина, в чешуях крыльев Papilio palinurus , изумрудной бабочки-парусника . Они действуют как высокоселективные зеркала для двух длин волн света. Желтый свет отражается прямо от центров ям; синий свет дважды отражается от стенок ям. Комбинация выглядит зеленой, но под микроскопом ее можно увидеть как множество желтых пятен, окруженных синими кругами. [10]

Кристаллические волокна , образованные из шестиугольных массивов полых нановолокон, создают яркие переливающиеся цвета щетинок Афродиты , морской мыши , нечервеобразного рода морских кольчатых червей . [10] Цвета апосематические , предупреждающие хищников не нападать. [21] Хитиновые стенки полых щетинок образуют гексагональный фотонный кристалл в форме сот; шестиугольные отверстия расположены на расстоянии 0,51 мкм друг от друга. Оптически структура ведет себя так, как если бы она состояла из 88 дифракционных решеток, что делает Афродиту одним из самых ярких морских организмов. [22]

Великолепные непереливающиеся цвета сине-желтого ара, созданные случайными наноканалами.

Деформированные матрицы , состоящие из хаотично ориентированных наноканалов в губчатой ​​кератиновой матрице, создают диффузный непереливающийся синий цвет Ара-арауна , сине-желтого ара . Поскольку не все отражения расположены в одном направлении, цвета, хотя и великолепны, но не сильно меняются в зависимости от угла, поэтому они не переливаются. [10] [23]

Самый насыщенный синий цвет, известный в природе: ягоды Pollia конденсата.

Спиральные витки , образованные спирально уложенными друг на друга микрофибриллами целлюлозы , создают брэгговское отражение в «мраморных ягодах» африканской травы Pollia sensata , что приводит к самой интенсивной синей окраске, известной в природе. [24] Поверхность ягоды состоит из четырех слоев клеток с толстыми стенками, содержащих спирали прозрачной целлюлозы, расположенные так, чтобы обеспечить конструктивное взаимодействие с синим светом. Под этими клетками находится слой толщиной в две-три клетки, содержащий темно-коричневые дубильные вещества . Поллия дает более яркий цвет, чем крылья бабочек Морфо , и является одним из первых примеров структурной окраски, известных у любого растения. Каждая ячейка имеет свою собственную толщину сложенных друг на друга волокон, благодаря чему она отражает цвет, отличный от цвета ее соседей, и создает пиксельный или пуантилистический эффект с разными синими оттенками, испещренными ярко-зелеными, фиолетовыми и красными точками. Волокна в любой клетке либо левые, либо правые, поэтому каждая клетка циркулярно поляризует свет, который она отражает, в том или ином направлении. Поллия - первый известный организм, демонстрирующий такую ​​​​случайную поляризацию света, который, тем не менее, не имеет зрительной функции, поскольку птицы, питающиеся семенами, посещающие этот вид растений, не способны воспринимать поляризованный свет. [25] Спиральные микроструктуры также встречаются у жуков-скарабеев , где они производят радужные цвета.

Лепестки лютика используют как желтый пигмент, так и структурную окраску.

Тонкая пленка с диффузным отражателем , созданная на основе двух верхних слоев лепестков лютика. Ярко-желтый блеск возникает в результате редкого среди растений сочетания желтого пигмента и структурной окраски. Очень гладкий верхний эпидермис действует как отражающая и переливающаяся тонкая пленка; например, у Ranunculus acris толщина слоя составляет 2,7 микрометра. Необычные крахмальные клетки образуют рассеянный, но сильный отражатель, усиливающий яркость цветка. Изогнутые лепестки образуют параболоидную тарелку, которая направляет солнечное тепло к репродуктивным частям в центре цветка, удерживая его на несколько градусов выше температуры окружающей среды. [11]

Поверхностные решетки , состоящие из упорядоченных поверхностных элементов вследствие обнажения упорядоченных мышечных клеток на кусках мяса . Структурная окраска мясных кусков появляется только после того, как обнажается упорядоченный рисунок мышечных фибрилл и дифракция света осуществляется белками в фибриллах. Окраска или длина волны дифрагированного света зависит от угла наблюдения и может быть улучшена, если накрыть мясо полупрозрачной фольгой. Придание поверхности шероховатости или удаление содержания воды путем сушки приводит к разрушению структуры, в результате чего структурная окраска исчезает. [26]

Помехи от множественных полных внутренних отражений могут возникать в микромасштабных структурах, таких как сидячие капли воды и двухфазные капли масла в воде [27] , а также в полимерных микроструктурированных поверхностях. [28] В этом структурном механизме окраски лучи света, которые проходят разными путями полного внутреннего отражения вдоль границы раздела, интерферируют, создавая переливающийся цвет.

Переменные структуры

Различный рисунок колец на мантии Hapalochlaena lunulata.

Некоторые животные, включая головоногих моллюсков , таких как кальмары, способны быстро менять свой цвет как для маскировки , так и для подачи сигналов. Механизмы включают обратимые белки , которые можно переключать между двумя конфигурациями. Конфигурация белков -рефлектинов в хроматофорных клетках кожи кальмара Doryteuthis pealeii контролируется электрическим зарядом. Когда заряд отсутствует, белки плотно слипаются, образуя тонкий, более отражающий слой; когда присутствует заряд, молекулы укладываются более рыхло, образуя более толстый слой. Поскольку хроматофоры содержат несколько слоев отражателя, переключатель меняет расстояние между слоями и, следовательно, цвет отражаемого света. [10]

Синекольчатые осьминоги проводят большую часть своего времени, прячась в расщелинах, демонстрируя при этом эффективные маскировочные узоры с помощью своих дермальных хроматофорных клеток. Если их спровоцировать, они быстро меняют цвет, становясь ярко-желтыми, при этом каждое из 50-60 колец в течение трети секунды мигает ярким переливающимся синим цветом. У большого синекольчатого осьминога ( Hapalochlaena lunulata ) кольца содержат многослойные иридофоры . Они устроены таким образом, чтобы отражать сине-зеленый свет в широком направлении обзора. Быстрые вспышки синих колец достигаются за счет использования мышц под нервным контролем. В норме каждое кольцо скрыто сокращением мышц над иридофорами. Когда они расслабляются, а мышцы за пределами кольца сокращаются, обнажаются ярко-синие кольца. [29]

Примеры

В технологии

Одна из цветных фотографий Габриэля Липпмана «Ле Сервен», 1899 г., сделанная с использованием монохромного фотографического процесса (одинарная эмульсия). Цвета являются структурными и создаются интерференцией света, отраженного от задней части стеклянной пластины.

Габриэль Липпманн получил Нобелевскую премию по физике в 1908 году за работу над методом структурной окраски цветной фотографии — пластинкой Липпмана . При этом использовалась светочувствительная эмульсия, достаточно мелкая, чтобы интерференция, вызванная световыми волнами, отражающимися от задней части стеклянной пластины, регистрировалась в толще слоя эмульсии в монохромном (черно-белом) фотографическом процессе. Пропускание белого света через пластину эффективно восстанавливает цвета сфотографированной сцены. [30] [31]

В 2010 году портниха Донна Сгро сшила платье из Morphotex компании Teijin Fibers, неокрашенной ткани, сотканной из структурно окрашенных волокон, имитирующей микроструктуру чешуек крыльев бабочки Morpho . [32] [33] [34] Волокна состоят из 61 плоского чередующегося слоя толщиной от 70 до 100 нанометров из двух пластиков с разными показателями преломления, нейлона и полиэстера , в прозрачной нейлоновой оболочке с овальным поперечным сечением. Материалы расположены так, что цвет не меняется в зависимости от угла. [35] Волокна выпускаются красного, зеленого, синего и фиолетового цветов. [36]

В некоторых странах и регионах, в том числе в США, Европейском Союзе и Бразилии, в качестве средства защиты используются банкноты , содержащие оптически изменяющиеся чернила , структурно окрашенные. Эти перламутровые чернила приобретают разные цвета в зависимости от угла обзора банкноты. Поскольку чернила трудно достать, а копировальный аппарат или сканер (работающий только под одним углом) не может воспроизвести или даже уловить эффект изменения цвета, чернила затрудняют подделку.

Структурная окраска может быть и дальше использована в промышленности и коммерческих целях, и исследования, которые могут привести к такому применению, уже ведутся. Прямая параллель могла бы заключаться в создании активных или адаптивных военных камуфляжных тканей, которые меняют свои цвета и узоры в зависимости от окружающей среды, как это делают хамелеоны и головоногие моллюски . Возможность изменять отражательную способность для разных длин волн света также может привести к созданию эффективных оптических переключателей, которые могли бы функционировать как транзисторы , что позволит инженерам создавать быстрые оптические компьютеры и маршрутизаторы. [10]

Поверхность сложного глаза комнатной мухи густо покрыта микроскопическими выступами, которые уменьшают отражение и, следовательно, увеличивают пропускание падающего света. [37] Точно так же глаза некоторых мотыльков имеют антиотражающую поверхность, опять же с использованием массивов столбиков размером меньше длины волны света. Наноструктуры «Мотыльковый глаз» могут быть использованы для создания стекол с низким коэффициентом отражения для окон, солнечных батарей, устройств отображения и военных стелс-технологий. [38] Антиотражающие биомиметические поверхности по принципу «москитного глаза» можно изготовить, сначала создав маску методом литографии с наночастицами золота , а затем выполнив реактивно-ионное травление . [39]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Гук, Роберт. Микрография. Глава 36 («Наблюдение XXXVI. О павлинах, утках и других перьях изменчивой окраски »).
  2. ^ ab «Радуга чешуекрылых». Естественная фотоника (первоначально в журнале Physics Review) . Университет Эксетера. Сентябрь 1998 года. Архивировано из оригинала 7 апреля 2014 года . Проверено 27 апреля 2012 г.
  3. ^ аб Ньютон, Исаак (1730) [1704]. Оптика (4-е изд.). Уильям Иннис в Вест-Энде собора Святого Павла в Лондоне. стр. Положение В., стр. 251 . Проверено 27 апреля 2012 г.
  4. ^ Янг, Томас (1804). «Экспериментальная демонстрация общего закона интерференции света». Философские труды Лондонского королевского общества . 94 : 1–16. Бибкод : 1804RSPT...94....1Y. дои : 10.1098/rstl.1804.0001 . S2CID  110408369.
  5. ^ Шамос, Моррис (1959). Великие эксперименты по физике . Нью-Йорк: Холт Райнхарт и Уинстон. стр. 96–101.
  6. ^ abcd Беддард, Фрэнк Эверс (1892). Окраска животных: отчет об основных фактах и ​​теориях, касающихся цвета и отметин животных. Лебединый Зонненшайн. ISBN 978-0-543-91406-4.
  7. ^ Структурный цвет под микроскопом! Перья, жуки и бабочки!!
  8. ^ Аб Муше, Себастьен Р.; Депари, Оливье (2021), Природная фотоника и биоинспирация (1-е изд.), Artech House, ISBN 978-163-081-797-8
  9. ^ Паркер, А.Р., Мартини, Н. (июнь – сентябрь 2006 г.). «Структурный цвет животных - от простой к сложной оптике». Оптика и лазерные технологии . 38 (4–6): 315–322. Бибкод : 2006OptLT..38..315P. doi :10.1016/j.optlastec.2005.06.037.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  10. ^ abcdefghij Болл, Филип (май 2012 г.). «Цветовые хитрости природы». Научный американец . 306 (5): 74–79. Бибкод : 2012SciAm.306e..74B. doi : 10.1038/scientificamerican0512-74 (неактивен 16 февраля 2024 г.). ПМИД  22550931.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of February 2024 (link)
  11. ^ abc ван дер Коой, CJ; Эльзенга, JTM; Дейкстерхейс, Дж.; Ставенга, генеральный директор (2017). «Функциональная оптика глянцевых цветов лютика». Журнал интерфейса Королевского общества . 14 (127): 20160933. doi :10.1098/rsif.2016.0933. ПМЦ 5332578 . ПМИД  28228540. 
  12. ^ Валлин, Маргарета (2002). «Палитра природы: как животные, включая человека, производят цвета» (PDF) . Объяснение бионауки . 1 (2): 1–12 . Проверено 17 ноября 2011 г.
  13. ^ Смит, С.; и другие. (2007). «Что делает перо павлина красочным?» (PDF) . Журнал ННИН РЭУ .
  14. ^ Смит, С. (2009). «Что делает перо павлина ярким и красочным». Университет Аляски, Фэрбенкс (диплом с отличием). Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 21 сентября 2015 г.
  15. ^ Ставенга, Дукеле Г.; Леертауэр, Х.Л.; Маршалл, Нью-Джерси; Осорио, Д. (2010). «Драматические изменения цвета райской птицы, вызванные уникальной структурой бородочек перьев на груди» (PDF) . Труды Королевского общества Б. 278 (1715): 2098–2104. дои :10.1098/rspb.2010.2293. ПМК 3107630 . ПМИД  21159676. [ постоянная мертвая ссылка ]
  16. ^ Уэлч, В.Л., Виньерон, Ж.-П. (июль 2007 г.). «Помимо бабочек — разнообразие биологических фотонных кристаллов» (PDF) . Опт «Квантовый электрон» . 39 (4–6): 295–303. дои : 10.1007/s11082-007-9094-4. S2CID  121911730.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  17. ^ Яблонович, Эли (декабрь 2001 г.). «Фотонные кристаллы: полупроводники света» (PDF) . Научный американец . 285 (6): 46–55. Бибкод : 2001SciAm.285f..46Y. doi : 10.1038/scientificamerican1201-46. ПМИД  11759585 . Проверено 15 мая 2012 г.
  18. ^ Вукусич, П. (февраль 2004 г.). «Природная фотоника». Мир физики . 17 (2): 35–39. дои : 10.1088/2058-7058/17/2/34.
  19. ^ Галуша, Джереми В., Лорен Р. Ричи, Джон С. Гарднер, Дженнифер Н. Ча, Майкл Х. Барт (май 2008 г.). «Открытие фотонно-кристаллической структуры на основе алмаза в чешуе жука». Физический обзор E . 77 (5): 050904. Бибкод : 2008PhRvE..77e0904G. doi : 10.1103/PhysRevE.77.050904. ПМИД  18643018.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  20. ^ Фотонный жук: природа создает алмазоподобные кристаллы для будущих оптических компьютеров. Архивировано 2 ноября 2012 г. в Wayback Machine . Новости биомимикрии, 21 мая 2008 г.
  21. ^ «Морская мышь обещает светлое будущее» . Новости BBC . Би-би-си . 3 января 2001 года . Проверено 26 апреля 2012 г.
  22. ^ Макфедран, Росс; Маккензи, Дэвид; Николовичи, Николае (3 апреля 2002 г.). «Природный фотонный кристалл» (PDF) . Школа физики Сиднейского университета. Архивировано из оригинала (PDF) 25 августа 2012 года . Проверено 18 мая 2012 г.
  23. ↑ Вукусич П., Сэмблс-младший (14 августа 2003 г.). «Фотонные структуры в биологии» (PDF) . Природа . 424 (6950): 852–855. Бибкод : 2003Natur.424..852V. дои : 10.1038/nature01941. PMID  12917700. S2CID  4413969.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  24. ^ Виньолини, Сильвия; Паула Дж. Рудалл; Элис В. Роуленд; Элисон Рид; Эдвиж Мойруд; Роберт Б. Фейден; Джереми Дж. Баумберг; Беверли Дж. Гловер ; Ульрих Штайнера (2012). «Структурный цвет в стиле пуантилистизма в плодах Поллии». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (39): 15712–15715. Бибкод : 2012PNAS..10915712V. дои : 10.1073/pnas.1210105109 . ПМЦ 3465391 . ПМИД  23019355. 
  25. ^ «Визуальная экология» Кронина, Т.В., Джонсона, С., Маршалла, Нью-Джерси и Уорранта, Э.Дж. (2014) Princeton University Press
  26. ^ Мартинес-Уртадо, JL (ноябрь 2013 г.). «Переливчатость мяса, вызванная поверхностными решетками». Еда . 2 (4): 499–506. дои : 10.3390/foods2040499 . ПМК 5302279 . ПМИД  28239133. 
  27. ^ Гудлинг, Эми Э.; Нагельберг, Сара; Каер, Брайан; Мередит, Калеб Х.; Чхон, Сон Ик; Сондерс, Эшли П.; Колле, Матиас; Зарзар, Лорен Д. (февраль 2019 г.). «Окрашивание за счет полного внутреннего отражения и интерференции на микромасштабных вогнутых границах раздела». Природа . 566 (7745): 523–527. Бибкод : 2019Natur.566..523G. дои : 10.1038/s41586-019-0946-4. ISSN  1476-4687. PMID  30814712. S2CID  71144355.
  28. ^ Гудлинг, Эми Э.; Нагельберг, Сара; Колле, Матиас; Зарзар, Лорен Д. (06 июля 2020 г.). «Настраиваемый и отзывчивый структурный цвет полимерных микроструктурированных поверхностей, обеспечиваемый интерференцией полностью внутренне отраженного света». Письма о материалах ACS . 2 (7): 754–763. doi : 10.1021/acsmaterialslett.0c00143. S2CID  219739918.
  29. ^ Мэтгер, Л.М., Белл, Г.Р., Кузириан, А.М., Аллен, Дж.Дж. и Хэнлон, RT (2012). «Как синекольчатый осьминог (Hapalochlaena lunulata) сверкает синими кольцами?». Журнал экспериментальной биологии . 215 (21): 3752–3757. дои : 10.1242/jeb.076869 . ПМИД  23053367.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  30. ^ Эдер, Дж. М. (1945) [1932]. История фотографии [ Geschichte der Photographie ] (на немецком языке) (4-е изд.). Дувр. стр. 668–672. ISBN 978-0-486-23586-8.
  31. ↑ Бидерманн, Клаус (15 мая 2005 г.). «Революционный подход Липпмана и Габора к визуализации». Нобелевская премия.
  32. ↑ Черный-Сканлон, Ксения (29 июля 2014 г.). «Семь тканей, вдохновленных природой: от листа лотоса до бабочек и акул». Хранитель . Проверено 23 ноября 2018 г.
  33. ^ Сгро, Донна. "О". Донна Сгро . Проверено 23 ноября 2018 г.
  34. ↑ Сгро, Донна (9 августа 2012 г.). «Биомимикрия + модная практика». Форум «Модно ранний», Национальная галерея Канберры. стр. 61–70 . Проверено 23 ноября 2018 г.
  35. ^ «Teijin Limited | Годовой отчет за 2006 год | Исследования и разработки» (PDF) . Тейджин Япония. Июль 2006 г. Архивировано из оригинала (PDF) 17 ноября 2016 г. . Проверено 23 ноября 2018 г. MORPHOTEX, первое в мире структурно окрашенное волокно, имеет стопку из нескольких десятков слоев полиэфирных и нейлоновых волокон нанопорядка с разными показателями преломления, что позволяет контролировать цвет с помощью оптической когерентной томографии. Структурный контроль означает, что отдельное волокно всегда будет иметь одинаковые цвета независимо от его местоположения.
  36. ^ "Ткань | Морфотекс" . Трансматериал. 12 октября 2010 г. Проверено 23 ноября 2018 г.
  37. ^ Хуанг, Дж., Ван, X., Ван, ZL (2008). «Биологическое изготовление просветляющих наноструктур путем копирования глаз мух». Нанотехнологии . 19 (2): 025602. Бибкод : 2008Nanot..19b5602H. CiteSeerX 10.1.1.655.2198 . дои : 10.1088/0957-4484/19/02/025602. PMID  21817544. S2CID  7184882. {{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  38. ^ Боден, С.А., Бэгналл, Д.М. «Антиотражение». Университет Саутгемптона . Проверено 19 мая 2012 г.{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  39. ^ Морхард, К., Пачольски, К., Лер, Д., Бруннер, Р., Хельгерт, М., Сундерманн, М., Спатц, Дж. П. (2010). «Специализированные просветляющие биомиметические наноструктуры для УФ-приложений». Нанотехнологии . 21 (42): 425301. Бибкод : 2010Nanot..21P5301M. дои : 10.1088/0957-4484/21/42/425301. PMID  20858934. S2CID  29902805.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

Библиография

Новаторские книги

--- 2-е издание, 1895 г.

Исследовать

Общие книги

Внешние ссылки