温带蝴蝶翅膀的结构色机理研究

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温带蝴蝶翅膀的结构色机理研究

微纳光子学 | 更新时间：2025-09-01

- 温带蝴蝶翅膀的结构色机理研究
- Structural color of butterflies wings living in temperate zone
- 光学技术 2021年47卷第3期页码：339-343
- 作者机构：
  
  1:上海工程技术大学纺织服装学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学青年基金(51403078);浙江省自然科学基金(E030059);国家留学基金委(201508330017)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2021.03.015
  中图分类号：
- 纸质出版：2021
- 稿件说明：
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杨树, 陈佳颖. 温带蝴蝶翅膀的结构色机理研究[J]. 光学技术, 2021,47(3):339-343.

Structural color of butterflies wings living in temperate zone[J]. 2021, 47(3): 339-343.
杨树, 陈佳颖. 温带蝴蝶翅膀的结构色机理研究[J]. 光学技术, 2021,47(3):339-343. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2021.03.015.

Structural color of butterflies wings living in temperate zone[J]. 2021, 47(3): 339-343. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2021.03.015.

为了明晰生活在温带地区的蝴蝶翅膀的色彩产生机理

从而将这种生色机理应用在纺织品印染工艺上

解决目前高耗水、重污染的行业问题

文章选取了生活在温带的线蛱蝶和大紫蛱蝶两种蝴蝶

并分别在其翅膀上选定了各两个不同的颜色部位

利用扫描电子显微镜观察鳞片的微观结构

发现每种蝴蝶鳞片表面都具有脊脉、交叉肋等非光滑的周期结构

但其微尺寸有所区别。采用Ocean USB2000微型光谱仪分别对四个部位进行了多角度的光谱测试

发现只有大紫蛱蝶的紫色部位出现了波峰随角度偏移的现象

而这一偏移现象正是结构色的特征之一。随后针对这一紫色部位

采用乙醇替代空气作为鳞片的间质

发现鳞片色彩会改变

确认了大紫蛱蝶的紫色部位显色机理为光子晶体结构色。最后以大紫蛱蝶的紫色部位鳞片的微结构为基础模拟建立光子晶体模型

并利用平面波展开法计算了该结构的带隙

并分析了带隙与其色彩之间的对应关系。

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