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揭秘蝴蝶翅膀鱗片如何「生長和組裝」


2022年06月02日

新浪科技

如果你觸摸到蝴蝶的翅膀,很可能會沾上一層薄薄的粉末,它是由微小鱗片組成的,這些粉末就像是房屋上的瓦片,微小鱗片的結構和排列賦予蝴蝶特殊的顏色和閃光,並幫助保護昆蟲免遭惡劣環境的傷害。目前,美國麻省理工學院工程師拍攝到蝴蝶在蛹化蝶的過程中翅膀鱗片是如何「生長和組裝」。

通過一些微手術和巧妙的成像方法,研究人員能觀察到小紅蛺蝶翅膀鱗片的形成過程,他們觀察到在翅膀形成過程中,翅膀表面的細胞生長中整齊地排成一行,這些細胞迅速分化為交替、覆蓋狀結構,產生彼此重疊的瓦片狀圖案,伴隨鱗片不斷增大,它們會沿著鱗片徑長方向長出細長的脊——微小的波紋狀特征,不僅能控制蝴蝶翅膀的顏色,還有助於排出雨水和露水。

這項研究報告發表在11月22日出版的《美國國家科學院院刊》上,為蝴蝶鱗片的生長提供了迄今為止最詳細的觀察,這種新視覺效果也可以作為設計新材料的藍圖,例如:彩虹窗和防水紡織品。此外,蝴蝶翅膀通過精確地形成鱗片結構來控制它們的許多屬性,基於該鱗片的特殊結構,可用於設計汽車和建築物顏色的自清潔策略。


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