紫斑环蝶(Thaumantis diores)是我国云南常见蝶类,其翅膀表面分布着两种类型的鳞片,呈覆瓦状排列,均布于整个翅膀表面.对扫描电子显微镜图片分析认为,Ⅰ类鳞片主要产生蓝色的结构色,而Ⅱ类鳞片只产生黑色的化学色.利用透射电子显微镜获得了两种鳞片的横截面结构.用光子晶体理论解释了Ⅰ类鳞片结构色的产生原理,将I类鳞片的多层结构优化为一维的布拉格堆栈进行光学模拟.用分光光度计测量了翅膀表面的反射率,测量结果与模拟结果吻合.当紫斑环蝶飞行时,伴随翅膀的上下扇动,表面的颜色不停地在结构色和化学色之间变换,亮度也同时改变.受此启发,提出了仿生变色样品设计模型,对视频隐身和其他的变色设计研究有着深远意义.
蝴蝶 鳞片 结构色 光子晶体