Structural coloration
પ્રાણીઓ અને કેટલાક છોડમાં માળખાકીય રંગ એ સૂક્ષ્મ સંરચિત સપાટીઓ દ્વારા રંગનું ઉત્પાદન છે જે રંગદ્રવ્યોને બદલે દૃશ્યમાન પ્રકાશમાં દખલ કરવા માટે પૂરતું છે, જો કે કેટલાક માળખાકીય રંગ રંગદ્રવ્યો સાથે સંયોજનમાં થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, મોરની પૂંછડીના પીંછા રંગદ્રવ્યયુક્ત ભુરો હોય છે, પરંતુ તેમની સૂક્ષ્મ રચના તેમને વાદળી, પીરોજ અને લીલા પ્રકાશને પણ પ્રતિબિંબિત કરે છે, અને તે ઘણીવાર બહુરંગી હોય છે. માળખાકીય રંગનું વર્ણન સૌપ્રથમ અંગ્રેજ વૈજ્ઞાનિકો રોબર્ટ હૂક અને આઇઝેક ન્યૂટન દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું, અને તેનો સિદ્ધાંત-તરંગ હસ્તક્ષેપ-એક સદી પછી થોમસ યંગ દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યો હતો. યંગે પાતળા પડદાની બે કે તેથી વધુ સપાટીઓમાંથી પ્રતિબિંબે વચ્ચેના હસ્તક્ષેપના પરિણામ તરીકે બહુવિધતાને વર્ણવી હતી, જેમ જેમ પ્રકાશ આવી પડદાઓમાં પ્રવેશ કરે છે અને બહાર નીકળે છે તેમ તે પ્રત્યાવર્તન સાથે જોડાય છે. ભૂમિતિ પછી નક્કી કરે છે કે અમુક ખૂણાઓ પર, બંને સપાટીઓમાંથી પ્રતિબિંબિત થતો પ્રકાશ રચનાત્મક રીતે દખલ કરે છે, જ્યારે અન્ય ખૂણાઓ પર, પ્રકાશ વિનાશક રીતે દખલ કરે છે. તેથી જુદા જુદા રંગો જુદા જુદા ખૂણાઓ પર દેખાય છે. પક્ષીઓના પીંછા અને પતંગિયાના ભીંગડા જેવા પ્રાણીઓમાં, ડિફ્રેક્શન ગ્રેટિંગ્સ, પસંદગીયુક્ત અરીસાઓ, ફોટોનિક સ્ફટિકો, સ્ફટિક તંતુઓ, નેનોચેનલના મેટ્રિક્સ અને પ્રોટીન સહિત ફોટોનિક પદ્ધતિઓની શ્રેણી દ્વારા દખલગીરી બનાવવામાં આવે છે, જે તેમની ગોઠવણીમાં ફેરફાર કરી શકે છે. માંસના કેટલાક કાપ સ્નાયુબદ્ધ તંતુઓની સામયિક ગોઠવણીના સંપર્કમાં આવવાને કારણે માળખાકીય રંગ પણ દર્શાવે છે. આમાંની ઘણી ફોટોનિક પદ્ધતિઓ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી દ્વારા દેખાતી વિસ્તૃત રચનાઓને અનુરૂપ છે. માળખાકીય રંગનો ઉપયોગ કરતા થોડા છોડમાં, કોષોની અંદરની રચનાઓ દ્વારા તેજસ્વી રંગો ઉત્પન્ન થાય છે. કોઈપણ જીવંત પેશીઓમાં જાણીતું સૌથી તેજસ્વી વાદળી રંગ પોલિયા કન્ડેન્સેટાના આરસપહાણના તેનાં રસ ઝરતાં ફળોનીમાં જોવા મળે છે, જ્યાં સેલ્યુલોઝ ફાઇબ્રિલ્સનું સર્પાકાર માળખું બ્રેગના પ્રકાશના નિયમના સ્કેટરિંગનું ઉત્પાદન કરે છે. બટરકપની તેજસ્વી ચમક બાહ્ય ત્વચા દ્વારા પાતળા-પટલના પ્રતિબિંબ દ્વારા પીળા રંગદ્રવ્ય દ્વારા પૂરક બને છે, અને તરત જ નીચે સ્ટાર્ચ કોષોના સ્તર દ્વારા મજબૂત ફેલાયેલું સ્કેટરિંગ થાય છે. માળખાકીય રંગમાં ઔદ્યોગિક, વ્યાપારી અને લશ્કરી ઉપયોગની સંભાવના છે, જેમાં બાયોમિમેટિક સપાટીઓ છે જે તેજસ્વી રંગો, અનુકૂલનશીલ છદ્માવરણ, કાર્યક્ષમ ઓપ્ટિકલ સ્વીચો અને ઓછા પ્રતિબિંબીત કાચ પ્રદાન કરી શકે છે. તેમના 1665 ના પુસ્તક માઇક્રોગ્રાફિયા માં, રોબર્ટ હૂકે મોરના પીંછાના "કાલ્પનિક" રંગોનું વર્ણન કર્યું છેઃ તેમના 1704 ના પુસ્તક ઓપ્ટિક્સમાં, આઇઝેક ન્યૂટને મોરની પૂંછડીના પીંછાના ભૂરા રંગદ્રવ્ય સિવાયના રંગોની પદ્ધતિનું વર્ણન કર્યું છે. ન્યૂટને નોંધ્યું હતું કે થોમસ યંગ (1773-1829) એ ન્યૂટનના પ્રકાશના કણ સિદ્ધાંતને વિસ્તૃત કરીને દર્શાવ્યું હતું કે પ્રકાશ પણ તરંગ તરીકે વર્તે શકે છે. તેમણે 1803 માં દર્શાવ્યું હતું કે પ્રકાશ તીક્ષ્ણ ધાર અથવા સ્લિટ્સથી વિક્ષેપિત થઈ શકે છે, જે હસ્તક્ષેપ પેટર્ન બનાવે છે. તેમના 1892 ના પુસ્તક એનિમલ કલરેશનમાં, ફ્રેન્ક એવર્સ બેડાર્ડ (1858-1925) એ માળખાકીય રંગોના અસ્તિત્વને સ્વીકાર્યુંઃ પરંતુ બેડાર્ડે પછી મોટા ભાગે માળખાકીય રંગને નકારી કાઢ્યો, પ્રથમ રંગદ્રવ્યોને આધીન તરીકેઃ "દરેક કિસ્સામાં [માળખાકીય] રંગને તેના પ્રદર્શન માટે ઘેરા રંગદ્રવ્યની પૃષ્ઠભૂમિની જરૂર છે"; અને પછી તેની વિરલતા પર ભાર મૂકીનેઃ "અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓમાં રંગનો સૌથી સામાન્ય સ્રોત ચોક્કસ રંગદ્રવ્યોની ત્વચામાં હાજરી છે", જોકે તે પછીથી સ્વીકારે છે કે કેપ ગોલ્ડન મોલ તેના વાળમાં "માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ" ધરાવે છે જે "તેજસ્વી રંગોને જન્મ આપે છે". સિદ્ધાંતો રંગદ્રવ્ય નહીં પણ માળખું માળખાકીય રંગ રંગદ્રવ્યોને બદલે હસ્તક્ષેપ અસરોને કારણે થાય છે. જ્યારે સામગ્રીને બારીક સમાંતર રેખાઓ સાથે સ્કોર કરવામાં આવે છે, અથવા એક અથવા વધુ સમાંતર પાતળા સ્તરોથી બને છે, અથવા અન્યથા રંગની તરંગલંબાઇના સ્કેલ પર માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સથી બનેલો હોય ત્યારે રંગો ઉત્પન્ન થાય છે. માળખાકીય રંગ ઘણા પક્ષીઓના પીંછા (મધમાખી-ખાનાર, કિંગફિશર અને રોલર, ઉદાહરણ તરીકે) ના વાદળી અને લીલોતરી માટે જવાબદાર છે, તેમજ ઘણા બટરફ્લાય પાંખો, ભમરોની પાંખો (એલિટ્રા) અને (જ્યારે ફૂલોમાં દુર્લભ) બટરકપ પાંખડીઓની ચમક માટે જવાબદાર છે. આ ઘણીવાર બહુરંગી હોય છે, જેમ કે મોરના પીંછા અને મોતી ઓઇસ્ટર્સ (પટેરિડે) અને નોટિલસ જેવા નેક્રિયસ શેલો. આનું કારણ એ છે કે પ્રતિબિંબિત રંગ જોવાના ખૂણા પર આધાર રાખે છે, જે બદલામાં જવાબદાર માળખાઓના સ્પષ્ટ અંતરને નિયંત્રિત કરે છે. માળખાકીય રંગોને રંગદ્રવ્યના રંગો સાથે જોડી શકાય છેઃ મોરના પીંછા મેલાનિન સાથે ભુરો રંગના હોય છે, જ્યારે બટરકપ પાંખડીઓમાં પીળાશ માટે કેરોટીનોઇડ રંગદ્રવ્ય અને પ્રતિબિંબ માટે પાતળા રંગદ્રવ્ય હોય છે. થોમસ યંગ દ્વારા 1803માં સમજાવ્યા મુજબ ઇરિડેસેન્સના સિદ્ધાંતની રચના ત્યારે થાય છે જ્યારે અત્યંત પાતળી ફિલ્મો તેમની ટોચની સપાટી પરથી તેમના પર પડતા પ્રકાશના ભાગને પ્રતિબિંબિત કરે છે. બાકીનો પ્રકાશ ફિલ્મોમાંથી પસાર થાય છે, અને તેનો આગળનો ભાગ તેમની નીચેની સપાટી પરથી પ્રતિબિંબિત થાય છે. પ્રતિબિંબિત તરંગોના બે સમૂહ એક જ દિશામાં ઉપરની તરફ મુસાફરી કરે છે. પરંતુ તળિયે પ્રતિબિંબિત થયેલા તરંગો થોડી વધુ દૂર જતા હોવાથી-ફિલ્મની જાડાઈ અને રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ દ્વારા નિયંત્રિત, અને જે ખૂણા પર પ્રકાશ પડ્યો-તરંગોના બે સેટ તબક્કાની બહાર છે. જ્યારે તરંગો એક અથવા વધુ સંપૂર્ણ તરંગલંબાઇથી અલગ હોય છે-બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, ચોક્કસ ચોક્કસ ખૂણાઓ પર, તેઓ ઉમેરે છે (રચનાત્મક રીતે દખલ કરે છે), જે મજબૂત પ્રતિબિંબ આપે છે. અન્ય ખૂણાઓ અને તબક્કાના તફાવતો પર, તેઓ નબળા પ્રતિબિંબ આપીને બાદ કરી શકે છે. તેથી પાતળા પડ કોઈપણ ખૂણા પર માત્ર એક તરંગલંબાઇ-એક શુદ્ધ રંગ-પસંદ કરીને પ્રતિબિંબિત કરે છે, પરંતુ અન્ય તરંગલંબાઇ-વિવિધ રંગો-વિવિધ ખૂણાઓ પર. તેથી, જેમ જેમ પાતળા-પટલનું માળખું જેમ કે પતંગિયાની પાંખ અથવા પક્ષીનું પીંછું ચાલે છે, તે રંગ બદલાતું હોય તેવું લાગે છે. મિકેનિઝમ્સ ફિક્સ્ડ સ્ટ્રક્ચર્સ સંખ્યાબંધ ફિક્સ્ડ સ્ટ્રક્ચર્સ ડિફ્રેક્શન ગ્રેટિંગ્સ, સિલેક્ટિવ મિરર્સ, ફોટોનિક સ્ફટિકો, સ્ફટિક તંતુઓ અને વિકૃત મેટ્રિસીસ સહિતની પદ્ધતિઓ દ્વારા માળખાકીય રંગો બનાવી શકે છે. એક પાતળી ફિલ્મ કરતાં માળખાઓ વધુ વિસ્તૃત હોઈ શકે છેઃ મજબૂત વક્રતા આપવા માટે, બે રંગોને જોડવા માટે, અથવા વધુ ફેલાયેલી, ઓછી બહુરંગી અસર આપવા માટે ખૂણા સાથે રંગના અનિવાર્ય પરિવર્તનને સંતુલિત કરવા માટે ફિલ્મોનું એકત્રીકરણ કરી શકાય છે. દરેક પદ્ધતિ તેજસ્વી રંગ અથવા વિવિધ દિશાઓમાંથી દેખાતા રંગોનું સંયોજન બનાવવાની સમસ્યાનું ચોક્કસ સમાધાન આપે છે. ચીટિન અને હવાના સ્તરોથી બનેલું વિવર્તન આવરણ વિવિધ બટરફ્લાય પાંખના ભીંગડાઓના બહુરંગી રંગો તેમજ મોર જેવા પક્ષીઓના પૂંછડીના પીંછાઓને જન્મ આપે છે. હૂક અને ન્યૂટન તેમના દાવામાં સાચા હતા કે મોરના રંગો હસ્તક્ષેપ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે, પરંતુ જવાબદાર માળખાં, સ્કેલમાં પ્રકાશની તરંગલંબાઇની નજીક હોવાથી (માઇક્રોગ્રાફ જુઓ), તેઓ તેમના પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપથી જોઈ શકતા પટ્ટાવાળી રચનાઓ કરતાં નાના હતા. કેટલાક તેજસ્વી રંગીન ઉષ્ણકટિબંધીય મોર્ફો પતંગિયાના પાંખના ભીંગડાઓની જેમ, ચીટિનના વૃક્ષ-આકારના એરે સાથે વિવર્તન ગ્રેટિંગ બનાવવાની બીજી રીત છે (ચિત્ર જુઓ). પેરોટિયા લોએસીમાં અન્ય એક પ્રકાર અસ્તિત્વમાં છે, લોવેસના પેરોટિયા, સ્વર્ગનું પક્ષી. તેના તેજસ્વી રંગીન સ્તન પેચના પીછાઓના બાર્બ્યુલ્સ વી-આકારના હોય છે, જે પાતળા-ફિલ્મ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સ બનાવે છે જે બે અલગ અલગ રંગો, તેજસ્વી વાદળી-લીલો અને નારંગી-પીળોને મજબૂત રીતે પ્રતિબિંબિત કરે છે. જ્યારે પક્ષી હલનચલન કરે છે ત્યારે રંગ અસ્પષ્ટ રીતે વહેવાને બદલે આ બે રંગો વચ્ચે ઝડપથી બદલાય છે. પ્રણય દરમિયાન, નર પક્ષી સ્ત્રીઓને આકર્ષવા માટે વ્યવસ્થિત રીતે નાની હિલચાલ કરે છે, તેથી રચનાઓ જાતીય પસંદગી દ્વારા વિકસિત થઈ હોવી જોઈએ. ફોટોનિક સ્ફટિકોની રચના વિવિધ રીતે થઈ શકે છે. પેરાઇડ્સ સેસોસ્ટ્રિસમાં, નીલમણિ-પેચવાળા પશુભક્ષી બટરફ્લાય, ફોટોનિક સ્ફટિકો પાંખના ભીંગડાઓના ચિટિનમાં નેનો-કદના છિદ્રોના એરેમાંથી રચાય છે. છિદ્રો લગભગ 150 નેનોમીટરનો વ્યાસ ધરાવે છે અને લગભગ સમાન અંતર ધરાવે છે. છિદ્રો નિયમિતપણે નાના પેચોમાં ગોઠવવામાં આવે છે; પડોશી પેચોમાં વિવિધ દિશાઓ સાથે એરે હોય છે. પરિણામ એ આવે છે કે આ નીલમણિથી ઢંકાયેલા પશુભક્ષી ભીંગડા બહુરંગી થવાને બદલે વિવિધ ખૂણાઓ પર સમાનરૂપે લીલા પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરે છે. બ્રાઝિલના ઘુવડ લેમ્પ્રોસિફસ ઑગસ્ટસમાં, ચિટિન એક્સોસ્કેલેટન બહુરંગી લીલા અંડાકાર ભીંગડાથી ઢંકાયેલું હોય છે. તેમાં એક તેજસ્વી લીલો રંગ આપવા માટે તમામ દિશાઓમાં લક્ષી હીરા આધારિત સ્ફટિક જાળી હોય છે જે ખૂણા સાથે ભાગ્યે જ બદલાય છે. ભીંગડાઓને અસરકારક રીતે લગભગ એક માઇક્રોમીટર પહોળા પિક્સેલમાં વહેંચવામાં આવે છે. આવા દરેક પિક્સેલ એક જ સ્ફટિક છે અને તેના પડોશીઓથી અલગ દિશામાં પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરે છે. હસ્તક્ષેપની અસરો પેદા કરવા માટે પસંદગીયુક્ત અરીસાઓ માઇક્રોન-કદના બાઉલ-આકારના ખાડાઓથી બનેલા હોય છે, જે નીલમણિ સ્વેલોટેલ બટરફ્લાય, પેપિલિઓ પેલિનુરસના પાંખના ભીંગડાઓમાં ચિટિનના બહુવિધ સ્તરો સાથે જોડાયેલા હોય છે. આ પ્રકાશની બે તરંગલંબાઇ માટે અત્યંત પસંદગીયુક્ત અરીસાઓ તરીકે કામ કરે છે. પીળો પ્રકાશ ખાડાના કેન્દ્રોમાંથી સીધો પ્રતિબિંબિત થાય છે; વાદળી પ્રકાશ ખાડાઓની બાજુઓ દ્વારા બે વાર પ્રતિબિંબિત થાય છે. સંયોજન લીલા દેખાય છે, પરંતુ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ વાદળી વર્તુળોથી ઘેરાયેલા પીળા ફોલ્લીઓની શ્રેણી તરીકે જોઈ શકાય છે. હોલો નેનોફાઇબર્સના ષટ્કોણ એરેમાંથી બનેલા સ્ફટિક તંતુઓ, એફ્રોડિટા, દરિયાઈ ઉંદરના બરછટ તેજસ્વી બહુરંગી રંગો બનાવે છે, જે દરિયાઈ એન્નેલિડ્સની બિન-કીડા જેવી જાતિ છે. રંગો અપોસેમેટિક છે, શિકારીઓને હુમલો ન કરવાની ચેતવણી આપે છે. હોલો બરછટની ચીટિન દિવાલો ષટ્કોણ હનીકોમ્બ આકારના ફોટોનિક સ્ફટિક બનાવે છે; ષટ્કોણ છિદ્રો 0.51 માઇક્રોનના અંતરે હોય છે. આ માળખું ઓપ્ટિક રીતે વર્તે છે જાણે કે તેમાં 88 વિવર્તન ગ્રેટિંગ્સનો જથ્થો હોય, જે એફ્રોડિટાને દરિયાઈ સજીવોમાં સૌથી વધુ બહુરંગી બનાવે છે. સ્પંજેલ જેવા કેરાટિન મેટ્રિક્સમાં અવ્યવસ્થિત રીતે લક્ષી નેનોચેનલ ધરાવતા વિકૃત મેટ્રિક્સ, વાદળી અને પીળા મકાઉ, આરા અરારૌનાનો ફેલાયેલો બિન-બહારી વાદળી રંગ બનાવે છે. પ્રતિબિંબો બધા એક જ દિશામાં ગોઠવાયેલા ન હોવાથી, રંગો, તેમ છતાં ભવ્ય હોવા છતાં, ખૂણા સાથે વધુ બદલાતા નથી, તેથી તેઓ બહુરંગી નથી. સર્પાકાર કોઇલ, હેલિકોઇડલી સ્ટેક્ડ સેલ્યુલોઝ માઇક્રોફિબ્રિલ્સથી બનેલી હોય છે, જે આફ્રિકન જડીબુટ્ટી પોલિયા કન્ડેન્સેટાના "આરસપહાણના તેનાં રસ ઝરતાં ફળોની" માં બ્રેગ પ્રતિબિંબ બનાવે છે, જેના પરિણામે પ્રકૃતિમાં સૌથી તીવ્ર વાદળી રંગ જોવા મળે છે. બેરીની સપાટી પર જાડી દિવાલો સાથે કોષોના ચાર સ્તરો હોય છે, જેમાં પારદર્શક સેલ્યુલોઝ અંતરના સર્પાકાર હોય છે જેથી વાદળી પ્રકાશ સાથે રચનાત્મક દખલગીરી થઈ શકે. આ કોષોની નીચે ઘેરા બદામી રંગના ટેનીન ધરાવતું બે કે ત્રણ જાડું સ્તર હોય છે. પોલિયા મોર્ફો પતંગિયાની પાંખો કરતાં વધુ મજબૂત રંગ ઉત્પન્ન કરે છે, અને તે કોઈપણ છોડમાંથી જાણીતા માળખાકીય રંગના પ્રથમ ઉદાહરણોમાંનું એક છે. દરેક કોષની સ્ટેક્ડ રેસાની પોતાની જાડાઈ હોય છે, જે તેને તેના પડોશીઓથી અલગ રંગને પ્રતિબિંબિત કરે છે, અને તેજસ્વી લીલા, જાંબલી અને લાલ બિંદુઓ સાથે વિવિધ બ્લૂઝ સાથે પિક્સેલેટેડ અથવા પોઇન્ટિલિસ્ટ અસર ઉત્પન્ન કરે છે. કોઈપણ એક કોષમાં તંતુઓ કાં તો ડાબા હાથના અથવા જમણા હાથના હોય છે, તેથી દરેક કોષ ગોળાકાર રીતે તે પ્રકાશને ધ્રુવીકૃત કરે છે જે તે એક દિશામાં અથવા બીજી દિશામાં પ્રતિબિંબિત કરે છે. પોલિયા એ પ્રકાશના આવા યાદૃચ્છિક ધ્રુવીકરણને દર્શાવવા માટે જાણીતું પ્રથમ જીવતંત્ર છે, જે તેમ છતાં દ્રશ્ય કાર્ય ધરાવતું નથી, કારણ કે આ છોડની પ્રજાતિઓની મુલાકાત લેનારા બીજ ખાનારા પક્ષીઓ ધ્રુવીકૃત પ્રકાશને સમજી શકતા નથી. સર્પાકાર માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સ સ્કેરબ ભૃંગમાં પણ જોવા મળે છે જ્યાં તેઓ બહુરંગી રંગો ઉત્પન્ન કરે છે. બટરકપની પાંખડીઓના ટોચના બે સ્તરો પર આધારિત ફેલાયેલા પરાવર્તક સાથેની પાતળી ફિલ્મ. તેજસ્વી પીળો ચળકાટ પીળા રંગદ્રવ્ય અને માળખાકીય રંગના સંયોજનોમાંથી ઉદ્ભવે છે, જે છોડમાં દુર્લભ છે. ખૂબ જ સરળ ઉપલા બાહ્ય ત્વચા પ્રતિબિંબીત અને બહુરંગી પાતળા આવરણ તરીકે કામ કરે છે; ઉદાહરણ તરીકે, રેનુન્ક્યુલસ એક્રિસમાં, સ્તર 2.7 માઈક્રોમીટર જાડું હોય છે. અસામાન્ય સ્ટાર્ચ કોષો ફેલાયેલા પરંતુ મજબૂત પરાવર્તક બનાવે છે, જે ફૂલની તેજમાં વધારો કરે છે. વક્ર પાંખડીઓ એક પેરાબોલોઈડલ વાનગી બનાવે છે જે સૂર્યની ગરમીને ફૂલના કેન્દ્રમાં પ્રજનન ભાગો તરફ દોરી જાય છે, જે તેને આસપાસના તાપમાનથી અમુક ડિગ્રી સેલ્સિયસ ઉપર રાખે છે. માંસના કાપ પર ક્રમબદ્ધ સ્નાયુ કોશિકાઓના સંપર્કમાં આવવાને કારણે ક્રમબદ્ધ સપાટીની લાક્ષણિકતાઓનો સમાવેશ કરતી સપાટીની ગ્રેટિંગ્સ. માંસના કાપ પર માળખાકીય રંગ ત્યારે જ દેખાય છે જ્યારે સ્નાયુ તંતુઓની ક્રમબદ્ધ પેટર્ન ખુલ્લી પડે અને તંતુઓમાં પ્રોટીન દ્વારા પ્રકાશ વિક્ષેપિત થાય. વિવર્તન પ્રકાશનો રંગ અથવા તરંગલંબાઇ નિરીક્ષણના ખૂણા પર આધાર રાખે છે અને માંસને અર્ધપારદર્શક વરખથી ઢાંકીને તેને વધારી શકાય છે. સપાટીને ખરબચડી કરવાથી અથવા સૂકવીને પાણીની માત્રા દૂર કરવાથી માળખું તૂટી જાય છે, આમ, માળખાકીય રંગ અદૃશ્ય થઈ જાય છે. બહુવિધ કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબોમાંથી હસ્તક્ષેપ માઇક્રોસ્કેલ માળખામાં થઈ શકે છે, જેમ કે સેસિલ પાણીના ટીપાં અને બાયફેસિક ઓઇલ-ઇન-વોટર ટીપાં તેમજ પોલિમર માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્ડ સપાટીઓ. આ માળખાકીય રંગ પદ્ધતિમાં, પ્રકાશ કિરણો કે જે ઇન્ટરફેસ સાથે કુલ આંતરિક પ્રતિબિંબના વિવિધ માર્ગો દ્વારા મુસાફરી કરે છે તે બહુરંગી રંગ પેદા કરવા માટે દખલ કરે છે. ચલ માળખાં સ્ક્વિડ જેવા સેફાલોપોડ્સ સહિતના કેટલાક પ્રાણીઓ છદ્માવરણ અને સંકેત બંને માટે તેમના રંગોને ઝડપથી બદલવામાં સક્ષમ છે. પદ્ધતિઓમાં ઉલટાવી શકાય તેવા પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે જેને બે રૂપરેખાંકનો વચ્ચે ફેરવી શકાય છે. ડોરિટેઉથિસ પેલી સ્ક્વિડની ત્વચામાં ક્રોમેટોફોર કોષોમાં પ્રતિબિંબીત પ્રોટીનનું રૂપરેખાંકન વિદ્યુત ચાર્જ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. જ્યારે ચાર્જ ગેરહાજર હોય છે, ત્યારે પ્રોટીન ચુસ્ત રીતે એકઠા થાય છે, પાતળા, વધુ પ્રતિબિંબીત સ્તર બનાવે છે; જ્યારે ચાર્જ હાજર હોય છે, ત્યારે અણુઓ વધુ ઢીલું મૂકી દે છે, એક ગાઢ સ્તર બનાવે છે. ક્રોમેટોફોર્સમાં બહુવિધ પ્રતિબિંબીત સ્તરો હોવાથી, સ્વીચ સ્તરના અંતરને બદલે છે અને તેથી પ્રતિબિંબિત થતા પ્રકાશનો રંગ. વાદળી-વીંટીવાળા ઓક્ટોપસ તેમનો મોટાભાગનો સમય તિરાડોમાં છુપાઈને વિતાવે છે જ્યારે તેમના ત્વચીય ક્રોમેટોફોર કોષો સાથે અસરકારક છદ્માવરણ પેટર્ન પ્રદર્શિત કરે છે. જો તેમને ઉશ્કેરવામાં આવે, તો તેઓ ઝડપથી રંગ બદલી નાખે છે, દરેક 50-60 રિંગ્સ સેકન્ડના ત્રીજા ભાગમાં તેજસ્વી બહુરંગી વાદળી ચમકતી હોય છે. મોટા વાદળી-રિંગવાળા ઓક્ટોપસ (હેપાલોક્લેના લુનુલાટા) માં, રિંગ્સમાં બહુ-સ્તરના ઇરિડોફોર્સ હોય છે. આ વિશાળ જોવાની દિશામાં વાદળી-લીલા પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે ગોઠવવામાં આવે છે. ચેતા નિયંત્રણ હેઠળના સ્નાયુઓનો ઉપયોગ કરીને વાદળી વીંટીઓની ઝડપી ચમક પ્રાપ્ત થાય છે. સામાન્ય સંજોગોમાં, દરેક વીંટી ઇરિડોફોર્સની ઉપર સ્નાયુઓના સંકોચન દ્વારા છુપાયેલી હોય છે. જ્યારે આ આરામ કરે છે અને વીંટીની બહારના સ્નાયુઓ સંકોચાય છે, ત્યારે તેજસ્વી વાદળી વીંટીઓ ખુલ્લી પડે છે. તકનીકીમાં ઉદાહરણો ગેબ્રિએલ લિપમેનને 1908માં રંગ ફોટોગ્રાફીની માળખાકીય રંગ પદ્ધતિ, લિપમેન પ્લેટ પર તેમના કામ માટે ભૌતિકશાસ્ત્રમાં નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યો હતો. આ એક મોનોક્રોમ (કાળા અને સફેદ) ફોટોગ્રાફિક પ્રક્રિયામાં, પ્રવાહી મિશ્રણ સ્તરની જાડાઈમાં રેકોર્ડ કરવા માટે કાચની પ્લેટની પાછળથી પ્રતિબિંબિત થતા પ્રકાશ તરંગોને કારણે થતી દખલ માટે પૂરતા પ્રમાણમાં પ્રકાશસંવેદનશીલ પ્રવાહી મિશ્રણનો ઉપયોગ કરે છે. પ્લેટ દ્વારા ચમકતો સફેદ પ્રકાશ અસરકારક રીતે ફોટોગ્રાફ કરેલા દ્રશ્યના રંગોનું પુનઃનિર્માણ કરે છે. 2010માં, ડ્રેસમેકર ડોના સગ્રોએ ટેજિન ફાઇબરના મોર્ફોટેક્સમાંથી એક ડ્રેસ બનાવ્યો હતો, જે માળખાકીય રીતે રંગીન રેસામાંથી વણાયેલું એક રંગહીન કાપડ છે, જે મોર્ફો બટરફ્લાય વિંગ સ્કેલના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરની નકલ કરે છે. આ તંતુઓ અંડાકાર ક્રોસ-સેક્શન સાથે પારદર્શક નાયલોન આવરણમાં વિવિધ રીફ્રેક્ટિવ સૂચકાંકો, નાયલોન અને પોલિએસ્ટર સાથે બે પ્લાસ્ટિકના 61 સપાટ વૈકલ્પિક સ્તરોથી બનેલા છે, જે 70 અને 100 નેનોમીટર જાડા વચ્ચે હોય છે. સામગ્રીઓ એવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે કે જેથી રંગ ખૂણા પ્રમાણે બદલાતો ન રહે. આ તંતુઓ લાલ, લીલો, વાદળી અને વાયોલેટમાં ઉત્પન્ન થયા છે. માળખાકીય રંગનો ઔદ્યોગિક અને વ્યાપારી રીતે વધુ ઉપયોગ કરી શકાય છે, અને સંશોધન કે જે આવા ઉપયોગો તરફ દોરી શકે છે તે ચાલી રહ્યું છે. એક સીધી સમાંતર સક્રિય અથવા અનુકૂલનશીલ લશ્કરી છદ્માવરણ કાપડ બનાવવાનું હશે જે કાચંડો અને સેફાલોપોડ્સની જેમ તેમના વાતાવરણ સાથે મેળ કરવા માટે તેમના રંગો અને પેટર્નમાં ફેરફાર કરે છે. પ્રકાશની વિવિધ તરંગલંબાઇમાં પરાવર્તનશીલતામાં ફેરફાર કરવાની ક્ષમતા પણ કાર્યક્ષમ ઓપ્ટિકલ સ્વીચો તરફ દોરી શકે છે જે ટ્રાન્ઝિસ્ટરની જેમ કાર્ય કરી શકે છે, જે ઇજનેરોને ઝડપી ઓપ્ટિકલ કમ્પ્યુટર્સ અને રાઉટર્સ બનાવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. હાઉસફ્લાયની સંયોજન આંખની સપાટી માઇક્રોસ્કોપિક અંદાજોથી ગાઢ રીતે ભરેલી હોય છે જે પ્રતિબિંબ ઘટાડવાની અસર ધરાવે છે અને તેથી ઘટના પ્રકાશના પ્રસારણમાં વધારો કરે છે. તેવી જ રીતે, કેટલાક શલભની આંખોમાં પ્રતિબિંબીત વિરોધી સપાટીઓ હોય છે, જે ફરીથી પ્રકાશની તરંગલંબાઇ કરતા નાના સ્તંભોના એરેનો ઉપયોગ કરે છે. "મોથ-આઈ" નેનોસ્ટ્રક્ચર્સનો ઉપયોગ બારીઓ, સૌર કોષો, પ્રદર્શન ઉપકરણો અને લશ્કરી સ્ટીલ્થ તકનીકો માટે ઓછા પ્રતિબિંબ કાચ બનાવવા માટે થઈ શકે છે. "મોથ-આઈ" સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને વિરોધી પ્રતિબિંબીત બાયોમિમેટિક સપાટીઓનું ઉત્પાદન પહેલા સોનાના નેનોપાર્ટિકલ્સ સાથે લિથોગ્રાફી દ્વારા માસ્ક બનાવીને અને પછી પ્રતિક્રિયાશીલ-આયન કોતરણી કરીને કરી શકાય છે. એનિમલ કલરેશન કેમોફ્લેજ પેટર્ન ઇન નેચર ગ્રંથસૂચિ પાયોનિયરિંગ બુક્સ બેડાર્ડ, ફ્રેન્ક એવર્સ (1892) પણ જુઓ. એનિમલ કલરેશન, એ એકાઉન્ટ ઓફ ધ પ્રિન્સિપલ ફેક્ટ્સ એન્ડ થિયરીઝ રિલેટિંગ ટુ ધ કલર્સ એન્ડ માર્કિંગ્સ ઓફ એનિમલ. સ્વાન સોન્નેન્સચેન, લંડન. --- બીજી આવૃત્તિ, 1895. હૂક, રોબર્ટ (1665). માઇક્રોગ્રાફિયા, જ્હોન માર્ટિન અને જેમ્સ એલેસ્ટ્રી, લંડન. ન્યૂટન, આઇઝેક (1704). ઓપ્ટિક્સ, વિલિયમ ઈનિસ, લંડન. રિસર્ચ ફોક્સ, ડી. એલ. (1992). એનિમલ બાયોક્રોમ અને એનિમલ સ્ટ્રક્ચરલ કલર્સ. યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા પ્રેસ. જોન્સન, એસ. (2011). ધ ઓપ્ટિક્સ ઓફ લાઇફઃ એ બાયોલોજિસ્ટ્સ ગાઇડ ટુ લાઇટ ઇન નેચર. પ્રિન્સટન યુનિવર્સિટી પ્રેસ. કોલ્લે, એમ. (2011). પ્રકૃતિ દ્વારા પ્રેરિત ફોટોનિક માળખાં. સ્પ્રિંગર. જનરલ બુક્સ બ્રેબિયા, સી. એ. (2011). કલા, ડિઝાઇન અને પ્રકૃતિમાં રંગ. WIT પ્રેસ. લી, ડી. ડબલ્યુ. (2008). કુદરતની પેલેટઃ છોડના રંગનું વિજ્ઞાન. યુનિવર્સિટી ઓફ શિકાગો પ્રેસ. કિનોશિતા, એસ. (2008). "પ્રકૃતિના ક્ષેત્રમાં માળખાકીય રંગ". વર્લ્ડ સાયન્ટિફિક પબ્લિશિંગ મૌચેટ, એસ. આર., ડેપારિસ, ઓ. (2021). "નેચરલ ફોટોનિક્સ એન્ડ બાયોઇન્સ્પિરેશન". આર્ટેક હાઉસ નોટ્સ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ નેશનલ જિયોગ્રાફિક ન્યૂઝઃ પીકોક પ્લમેજ સિક્રેટ્સ રંગના કારણોની શોધઃ પીકોક પીંછા પતંગિયા અને ગાયરોઇડ્સ-નંબરફાઇલ કલર એનિમલ કોટ કલર્સ ઓપ્ટિકલ મટિરીયલ્સ નેનોટેકનોલોજી