Morpho蝶翅變色特性研究與仿蝶翅結構制備.pdf

1、Morpho蝴蝶呈現顯著閃耀的藍色光澤,是自然界中生物結構色的典型代表。其結構色形成機理及仿生合成研究,一直是國際上研究的前沿和熱點。本文著重對Morphodidius蝶翅在不同環(huán)境介質中的變色特性進行了深入研究,并開展了仿Morpho蝶翅的結構制備實驗,主要內容及結論包括:
　　將甲醇、乙醇、異丙醇三種折射率不同的液體滴加到Morphodidius蝶翅鱗片表面,鱗片結構反射率下降,主波峰右移,蝶翅變?yōu)辄S綠色;液體完全揮發(fā)后,又還

2、原為藍色。同時對蝶翅微納結構進行建模,仿真分析出液體滴加過程中反射率的變化規(guī)律。進一步運用主成分分析方法對甲醇、乙醇、異丙醇滴加過程中反射率的實驗和仿真數據進行主元提取和降維處理,在三主元坐標系中得到反射率的變化曲線,從而可以監(jiān)測滴加液體時蝶翅結構的典型變色過程,并且通過映射點密集分布區(qū)域能夠直觀辨識出不同液體。對不同入射角度下兩種Morpho蝶翅的反射率進行測量,結果表明隨著入射角的增大,反射率曲線會下降,蝶翅的亮度下降;反射率曲線峰

3、值的對應波長會在一定入射角度內基本保持不變,蝶翅仍呈現藍色;角度繼續(xù)增大,反射率曲線主波峰下降左移,蝶翅顏色開始變化;增大到一定角度時,蝶翅偏紫色。
　　進一步以Morphorhetenor蝴蝶鱗片為生物模板,先后基于溶膠凝膠技術和磁控濺射技術,借助燒結成型的遺態(tài)材料制備工藝,制備出部分仿Morpho蝶翅結構的氧化物,并對這兩種工藝的優(yōu)缺點進行對比分析。在溶膠凝膠工藝中對蝶翅模板的浸漬時間參數進行調控,通過對制備產物的微納結構和成