英国谢菲尔德 - 鸟类使用对羽毛结构进行复杂的更改,以创建多色羽毛,该过程可以为创建涂料和服装颜色铺平道路,这些漆和服装颜色不会随着时间的流逝而褪色。

谢菲尔德大学的研究人员在法国的ESRF设施上使用X射线散射来检查杰伊的蓝色和白色羽毛,发现鸟类表现出令人惊讶的控制水平和生产颜色的精致水平。

鸟类不仅会使用会随着时间的流逝而消失的染料和颜料,而是使用对纳米结构进行良好控制的更改来创建其生动的彩色羽毛,这些羽毛可能用于Jays彼此识别。周杰伦能够沿着单个羽毛倒钩进行对这些不同的颜色进行编码 - 相当于沿着单一人的头发拥有许多不同的颜色。

Jay的羽毛从颜色的Ultra Violet到蓝色,再到白色,由纳米结构的海绵状角蛋白材料制成,与人的头发和指甲完全相同。

研究人员发现,周杰伦能够在这种类似海绵的结构中表现出对孔的大小的惊人控制,并以非常特殊的尺寸固定,从而确定了我们看到的颜色从羽毛中反射出来。这是因为当光撞到羽毛时,这些孔的大小确定了光的散射方式,从而决定了反射的颜色。结果,较大的孔意味着光的较宽波长反射率,从而产生了白色的颜色。相反,较小,更紧凑的结构会导致颜色蓝色。

如果使用由鸟类饮食产生的颜料形成颜色,则羽毛颜色会随着时间的流逝而褪色。但是,由于大自然已经开发了一种通过结构变化来创造颜色的方法,因此任何纳米结构都将保持完整,解释了为什么鸟类随着年龄的增长而永远不会变灰。相比之下,人类依靠颜料为头发着色。由于这些不是与我们年龄相同的程度,因此我们变得灰色。研究结果已于2015年12月21日发布,大自然科学报告

Dr. Andrew Parnell, from the University of Sheffield’s Department of Physics and Astronomy, said, “Conventional thought was that to control light using materials in this way we would need ultra precise and controlled structures with many different processing stages, but if nature can assemble this material ‘on the wing’, then we should be able to do it synthetically too.”

帕内尔补充说:“这一发现意味着将来,我们可以合成持久的彩色涂料和材料。188金宝搏bet官网我们已经发现,它是形成的方式,并且通过调整像海绵状结构中孔的大小和密度来控制这种不断发展的纳米结构的控制,从而决定了什么颜色反映了。

“当前的技术不能以这种控制和精确度来使颜色变色;我们仍然使用染料和颜料。现在,我们已经了解了自然如何实现它,我们可以开始使用这些纳米结构方法开发新材料,例如衣服或油漆。188金宝搏bet官网这可能意味着,如果我们使用这种方法创建了红色跳线,它将保留其颜色,并且永远不会在洗涤中褪色。”

Researcher Dr. Daragh McLoughlin of AkzoNobel’s Decorative Paints Material Science Research Team added, "At AkzoNobel, the makers of Dulux paint, we aim to encourage and stimulate the innovation of more sustainable products that have eco-premium benefits. This exciting new insight may help us to find new ways of making paints that stay brighter and fresher-looking for longer, while also having a lower carbon footprint."

该作品使用的羽毛从伦敦自然历史博物馆(NHM)的广泛收藏中选择。

谢菲尔德大学的亚当·华盛顿(Adam Washington)博士补充说:“这项研究还回答了为何非幼儿园结构蔬菜在本质上很少见的长期难题。这是因为要创建颜色绿色,需要一个非常复杂且狭窄的波长,这很难通过操纵这种可调的海绵状结构来产生。结果,大自然的围绕它并创造绿色的方式(一种显而易见的伪装颜色)是将结构蓝色像Jay的结构蓝色与黄色的颜料混合在一起,从而吸收了一些蓝色。”