沒有染過的彩虹色

木婭

每到周末，公園里總會有大人小孩圍坐在一起嬉戲玩樂，其中不乏有人在“吹泡泡”，泡泡本身是無色的，但我們知道，泡泡在光照下卻是“五顏六色”的！這到底是怎么一回事呢？

自然界中許多生物體會產生色彩斑斕的顏色，其顏色一般可分為化學色和物理色。化學色一般指通過生物體內所含的色素對光的吸收所引起的顏色;物理色指的是由于生物體的微結構引起光的干涉、衍射或散射而形成的顏色，與色素著色無關，也稱為結構色。

每個物體都有非常細微的結構，這種結構必須借助于光學顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到。比如，一分為二鋸開來的沒有區別的木板，一塊不加工，一塊用細砂磨光，如果在磨光的面上薄薄涂上一層透明的蠟，將會呈現出不同的顏色。這類色彩的產生和變化不需要使用任何化學染色劑就能實現，它是一種由光學尺度的微納結構與光相互作用形成干涉、衍射或散射而產生顏色的物理生色效應，這就是結構色與微結構關系的最好說明。

由于結構色與微結構的關系，生物體也可以產生“結構顏色”效應。由于昆蟲體壁上有極薄的蠟層、刻點、溝縫或鱗片等細微結構，因而能使光發生折射、漫反射、衍射作用，通過干涉光波而產生各種顏色。比如，甲蟲體壁表面的金屬光澤就是典型的結構色。

又比如，鳳蝶的鱗翅由上下層兩種鱗片組成，附著在上層鱗片上的脊型結構對結構顏色基本上沒有影響，但鱗片上的凹坑形狀會對顏色產生影響，隨著凹坑深度逐漸減小，顏色亮度逐漸增大，當鱗片表面無凹坑時，亮度最大。

由于結構色具有不褪色、環保和虹彩效應等優點，在染色領域具有廣闊的應用前景。與傳統著色技術不同，結構色的產生無須使用染料或顏料等化學著色劑。由于沒有色素或者染料的引入，因而不會因色素、染料的變質或降解導致褪色，同時也能夠避免使用染料和色素帶來的環境污染。

除此之外，對自然界中生物的結構色形成機理及其應用進行研究，可以促進仿生結構色加工和微納米光學技術的發展，在顯示與傳感，防偽與識別，裝飾與涂料等領域有著廣闊的應用前景。