一隻小小綠色甲蟲身上的光子祕密可能可以應用在光學以及液晶展示上。研究人員已經發現鑲寶石的甲蟲,Chrysina gloriosa 是如何透過利用其獨特的螺旋結構,反射左旋光,而發出它那光彩奪目的顏色。在甲蟲的表殼上依其彎曲度有不同比例的三種多角形構造。其實彩虹甲蟲、蝴蝶、某些海裡生物、和許多鳥類都是藉由它們外在的物理構造和光的相互作用,產生它們獨特的顏色的。理解其中的機制可以幫助我們設計小型光學設備。液晶在工業上的應用主要是膝上型輕便電腦、攜帶式音樂播放器、和其它裝置的顯示;還有兒童溫度計,因溫度變化產生不同顏色測知是否發燒等方面。
喬治亞工學院高分子/紡織及纖維學院的 Mohan Srinivasarao 教授和同事們使用兩種不同的顯微鏡技術,研究甲蟲外殼表面結構,發現甲蟲的特殊顏色是由表面液晶物質自組成小於 10 微米複雜的多角形聚合物而產生的。甲蟲的表面有一塊塊六角形、五角形、和七角形的結構,這是因為膽固醇型液晶的性質和液晶相在空氣與流體界面的結構使然。這些圖案的產生是因為液晶曝露在空氣時產生缺陷造成甲蟲外殼的圖案。基於幾何限制,每一種形狀的比例取決於外殼的曲度。
陽光的光是左右旋光相等的,對於甲蟲只反射左旋光的機制目前還不完全清楚,但是這種光學性質可能可以讓它的掠奪者困惑而無法準確掌握甲蟲的位置,或者使它們認為甲蟲不宜作為它們的食物,甲蟲因此逃過一劫。顏色也可能有助於甲蟲交配。未來還有待研究其它甲蟲,探索更多這方面的知識。
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