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解开蝴蝶翅膀惊人色彩背后的谜！
11-03
蝴蝶翅膀具有鲜艳色彩早已是天经地义的现象，以致极少有人会纳闷这种现象是怎么造成的。不过，耶鲁大学的研究人员针对五个不同种类的蝴蝶研究翅膀上的绿色，结果发现这种醒目色彩的来源是一种三维螺旋面孔道结构（译注：即如p.14右上图，属于三重周期极小曲面，为三维链接的孔道结构，由于内部的微小结构呈螺旋状链接[gyrate]，因此称gyroid）的晶体。
这种晶体会经由与光线互动而产生鲜明的颜色──这是一种结构性色彩，而非色素产生的色彩。孔雀与青蛙等其他生物也有结构性色彩，但蝴蝶的色彩却是由特别复杂的三维螺旋面孔道结构所产生。
「结构性色彩特别引人注意，因为这种色彩极为鲜艳，极为饱和，极为纯净，」生物学家理查德．普鲁姆说，美国国家科学院的《院刊》所刊载的这篇研究报告，即是由他主笔。
以立体影像初窥真貌
如今研究人员终于得以藉由三维立体影像见到产生部分这类颜色的三维螺旋面孔道结构。如此一来，他们对于蝴蝶如何产生这些色彩就获得了更深入的理解。
这项研究率先使用称为小角度X光散射的立体影像技术直接观察这种独特的结构。「三维螺旋面孔道结构是这项研究里最难阐述的事物，」普鲁姆说：「我自己也仍然充满了迷惑。这种结构确实复杂难懂。」
研究报告的共同作者维诺库马．萨兰纳丹设法（译注：take a stab指试图、尝试）说明：「想象一个由玩具风车构成的迷宫。各种不同方向的好几十万风车相互连接在一起。」
11-04
研究团队推测认为，翅膀的细胞相互交织，因此外部表面也变成了内部，形成沟槽，可供一种称为几丁质的物质沉积于其中。几丁质是构成昆虫外骨骼的坚硬物质，细胞死亡腐烂之后，几丁质就存留下来成为三维螺旋面孔道结构，使得翅膀产生鲜艳的绿色。但并非所有蝴蝶的色彩都拥有这种复杂的结构，有些蝴蝶则采用比较简单的结构或是以色素产生色彩。
未来的应用
各式各样的结构性色彩对于纺织品与美容化妆用品制造商都颇具吸引力，因为这种色彩不会褪色。此外，这种色彩也会产生虹彩，目前应用于雷射全像包装纸与CD等产品上。
不过，对于当前的制造技术而言，三维螺旋面孔道结构仍然过于复杂，因此制造商都极力想要模仿蝴蝶产生这种晶体的方式。三维螺旋面孔道结构不但能够用于制造色彩鲜艳的纺织品，其对于光线的反应也与电线传递电力的方式极为相似，因此在科技应用上可能具有极大的潜力。
研究结果指出，由于蝴蝶是自然产生这种构造，因此发展这种科技可让自然环境不必付出庞大的代价。
「人们能够在室温下制造这些东西，而且不必使用有毒化学物质，」阿尔巴尼大学生物学家海伦．吉瑞黛拉表示。她先前研究结构性色彩的成果对这项研究颇具影响力。「生物体系已经显示出这是可以办到的。」
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