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与许多充满活力的昆虫不同,依靠颜料的颜色,蝴蝶的辐射闪光有一个特殊的来源:微观尺度在其翅膀上的精确结构和布置。那些小但强大的尺度提供彩虹,以及对体温的维护和对元素的保护。

首次,麻省理工学院科学家已经设计了一种观看和记录那些微观鳞片的方式,因为它们在其蛹内的开发蝴蝶中生长和铺平。团队举起彩绘女士蝴蝶,Vanessa Cardui.,等待毛毛虫在菊花中加入自己。一旦变态开始,球队就切成了每个蛹的角质石,并用玻璃盖玻片覆盖了开口,让他们通过该窗口观看开发翅膀。团队从开始完成并发布了他们的研究结果国家科学院的诉讼程序

蝴蝶的鳞片是复杂的微观结构,但我们对它们的形成所了解的大部分是基于蝴蝶翅膀发育和成熟的静态图像。研究小组知道,他们需要对蝴蝶翅膀的发育有一个更清晰、更全面的认识,以了解鳞片是如何工作的。

“以前的研究在选择发展阶段提供了引人注目的快照;不幸的是,他们没有透露连续的时间表和随着规模结构的成长,“机械工程师Matthias Kolle在一个中说陈述。“我们需要看到更多要更好地了解它。”

[有关的:初学者观看的蝴蝶指南]

为了可视化该连续序列,团队使用的散斑相关反射阶段显微镜,一种基于光的成像技术,其在目标上施加分散的光斑点。集中的宽光束可以损坏细腻的蝴蝶翼电池 - 但这种方法会产生细微的尺度的三维图,而没有这种损坏。共同作者和生物工程师彼得如此比较散斑场显微镜,以“成千上万的萤火虫,产生照明点的领域”。

由于他们的高分辨率成像,科学家发现蝴蝶鳞片细胞在蛹形成的几天内快速排列在行中。将细胞开发成覆盖秤,其位于机翼的顶部,或在下面生长的地面尺度。由于细胞继续生长,研究团队预计每个细胞都像手风琴一样皱起皱纹和压缩。相反,每个细胞开发出一种波纹,就像金属屋顶上的波纹一样。

一种新的技术揭示了蝴蝶翅膀如何成长为淡紫色的奇迹
距离完全变态的蝴蝶的翼级扫描。左侧的图像显示了尺度反射的光线。Anthony McDougal和Sungsam Kang

作者希望进一步调查这种波纹的机制,寻求使用蝴蝶鳞片作为新材料设计的灵感。蝴蝶鳞片具有其他迷人的性质,如防水性和调节温度的能力。了解规模形成,领先作者和机械工程师Anthony McDougal在一份声明中表示,可以帮助“向汽车和建筑物提供颜色和自清洁物业。现在我们可以从这些复合物,微纳米结构材料的蝴蝶的结构控制中学习。“

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