摘要: 鸟类使用复杂的变化构造羽毛，创造了多彩的翅膀。它们的加工手法可以使颜色经久不变。它们是怎么做到的？ 英国谢菲尔德大学的研究人员使用X射线散射来检查松鸡的蓝色和白色羽毛，发现鸟类在制造颜色方面有着令人无比惊讶的复杂控制水平。 鸟类不使用随着岁月会褪色的颜料和染...
鸟类使用复杂的变化构造羽毛，创造了多彩的翅膀。它们的加工手法可以使颜色经久不变。它们是怎么做到的？
英国谢菲尔德大学的研究人员使用X射线散射来检查松鸡的蓝色和白色羽毛，发现鸟类在制造颜色方面有着令人无比惊讶的复杂控制水平。
鸟类不使用随着岁月会褪色的颜料和染料，而是运用色彩变化构成的奈米结构来使羽毛永葆鲜艳。——这样，也可以保证使同类认出自己。松鸡能沿着某根羽毛的倒刺来布置不同的颜色，这相当于在人类的某根头发上染上许多不同的颜色。
松鸡的羽毛色彩，从紫外光到蓝色，再到白色，都用纳米结构的多孔且有弹性的材料制成，跟人类的头发和指甲材料一样。
研究人员发现，松鸡能极其精确地控制这些海绵样的结构上的小孔面积，它们能把这些孔固定在某个特殊的尺寸，而这些孔的大小决定了我们眼睛所看到的色彩。当光照射到羽毛上时，这些孔的大小决定了光的散射，因此，也就确定了反射出来的色彩。由此，长孔就意味着用来反射较长波长的光，呈现出来的光就是白色。相反，小一些的孔构造更加致密，就呈现出来蓝彩色。
如果色彩是在鸟类饮食中摄取的染料形成的，羽毛的颜色就会随着时间褪色。但是，大自然创造了这种通过改变结构来发明颜色的方法，奈米结构会原封不动得到保存，鸟类的翅膀就永远不会随着它们的年纪增大而变灰。我们人类没有这样的构造，因此我们的皮肤就随着岁月变苍老了。这个研究发现已经刊登在了《自然科学报告》里。
谢菲尔德大学物理学和天文学博士安德鲁·帕内尔说:“传统思想认为，用材料控制光需要极其精确的方法，而控制结构需要许多不同的处理阶段，然而大自然在鸟类翅膀上聚集了这种材料，我们应该也有能力合成它。”
帕内尔博士说：“这个发现意味着，将来我们能创造颜色经久不变的合成涂料和材料。我们已经发现了成形方法和控制这种高级奈米结构的方法——只要调整海绵状结构上的小孔大小和密度，就能决定其反射出来的色彩。”
“到目前为止的技术不能把颜色控制到如此精确的水平。我们仍旧使用染色和色素。现在，我们已经知道大自然取得了成功，我们也要开始开发新材料，用来做衣服或绘画颜料。我们将使用这些奈米结构来加工。你知道这意味着什么嘛？我们将创造出永不褪色的颜色，怎么洗也不会洗掉的颜色。”
有了这种工艺，未来的绘画颜料就会更加明亮，更加清新，保持得更久，而且更少一些碳棒的痕迹。
这个发现还回答了另一个长期未决的疑问：为什么非荧光的绿色在大自然里那么稀有？那是因为要创造这种绿彩色，需要非常复杂和狭窄的长波，对可调谐的海绵结构来说，这却是件难事。因此，大自然就避开了这个难题，改为创造绿色，一种显明的伪装色，比如说松鸡，它的黄色素就能勾选吸引一部分蓝颜色。
