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英国剑桥大学马赛厄斯·科勒教授及其同事注意到,在亚洲印度尼西亚的树林里,生活着当地人称之为“大凤蝶”的燕尾蝶。有趣的是,它的翅膀本来有黄有蓝,可人的眼睛看上去却变成了闪闪发光的绿色。
研究人员对此十分好奇,便用显微镜对燕尾蝶的翅鳞仔细观察之后,发现其结构别具一格:由类凹凸的光学微结构组成,其中角质层和空气层交错出现,从而在光线的照射下产生了浓烈的色彩。每个小坑仅万分之四平方厘米,坑的底部为黄色,它的斜边却是蓝色的。
在解释燕尾蝶的翅膀为何呈现出绿色的原因时,科勒教授说:在光线照射到小坑的底部时,被反射后呈黄色;而照射到小坑一个斜坡上的光线同样也被反射,这种反射光线接着又反射到另一个斜坡而再次被反射。由于人的眼睛无法将从坑底反射的黄色光线,与在小坑斜坡上两次反射的蓝色光线加以区别,因此感觉是绿色的。
研究人员通过特定的光学仪器发现,燕尾蝶的蝶翅本身是明亮的蓝色,但肉眼看上去却是绿色。燕尾蝶可以看到同类身上蓝色的翅膀,而捕食者在满眼翠色的热带环境中所看到韵,只能是蝴蝶翅鳞上面的绿色斑块。
在对燕尾蝶的翅膀进行深人研究之后,科勒教授与同事得出如下结论:燕尾蝶的翅鳞光泽具有极高的防伪作用和迷惑性,可以自由地为自己的颜色“加密”:对咬配对象显示的是一种颜色配方,而对天敌显示的则是另一种颜色配方。由于翅膀结构复杂,每只蝴蝶在阳光照射下所产生的色彩如同人类指纹一样,堪称独一无二的“身份识别码”。
科勒教授的研究小组利用一种集会纳米技术程序,复制出燕尾蝶的翅膀结构。和真的蝴蝶翅膀一样,这些复制品都展现出鲜艳的色彩。科尔教授说,虽然这种蝶翅复制品让人“难以复制”,但是这项研究仍然需进一步完善。在颜色组装方面,应该承认,目前,蝴蝶要比人类领先很多。如果科学家能够充分利用自己的优势,把光学结构和颜色变化更加紧密地结合起来,那么这一蝶翅仿生技术将会变得更加完美。
科学家指出,只要在纸币或信用卡上面,仿照燕尾蝶翅膀的那种类凹凸光学微结构,使角质层和空气层交错出现,那么就可以达到防伪的目的。无论造假者的手段有多么高明,在外表上把假币印刷得与真币如何相似,但他们却没有在假币上布满分布和大小都与真币一样的小坑的技术。只需要使用专门的光学仪器检验,就能让假币原形毕露。
利用模仿燕尾蝶翅膀颜色的仿生技术,在纸钞、信用卡或护照的光学签名中加密,可用于钞票和信用卡的防伪标志处理,进而给制造假钞及复制信用卡和护照等设置难以逾越的障碍。
届时,犯罪分子想仿冒造假,恐怕要比登天还难。这一仿生技术既能提高金融系统安全,又能保护个人隐私,其价值不可估量。
从藻类中大规模提取生物燃料可实现
据报道,荷兰瓦格宁根农业大学两名研究人员在新一期《科学》杂志上发表论文说,人类有望在10年至15年内研发出从藻类中大规模提取生物燃料的技术,届时整个欧洲使用的矿物燃料将有望被这种新能源取代。
研究人员说,目前每公顷土地种植的油菜子只能提炼出6000升生物燃料,但是同样面积用于培植藻类却能产生8万升生物燃料。不过,研究人员也表示,即便从藻类中提取生物燃料较为高效,但如果要在全欧范围内采取这种方式获取燃料以全面替代其他燃料,则需要总面积相当于葡萄牙国土面积的培育场地。为此,他们正在开发垂直培育藻类的技术。
此外,研究人员称,目前从藻类中提取生物燃料的成本还相当高,但如能循环利用废水和二氧化碳,成本将大大降低。,此外,,大量培植藻类植物,还可提供大量可用作牲畜饲料的蛋白产品及工业用氧气。
研究人员对此十分好奇,便用显微镜对燕尾蝶的翅鳞仔细观察之后,发现其结构别具一格:由类凹凸的光学微结构组成,其中角质层和空气层交错出现,从而在光线的照射下产生了浓烈的色彩。每个小坑仅万分之四平方厘米,坑的底部为黄色,它的斜边却是蓝色的。
在解释燕尾蝶的翅膀为何呈现出绿色的原因时,科勒教授说:在光线照射到小坑的底部时,被反射后呈黄色;而照射到小坑一个斜坡上的光线同样也被反射,这种反射光线接着又反射到另一个斜坡而再次被反射。由于人的眼睛无法将从坑底反射的黄色光线,与在小坑斜坡上两次反射的蓝色光线加以区别,因此感觉是绿色的。
研究人员通过特定的光学仪器发现,燕尾蝶的蝶翅本身是明亮的蓝色,但肉眼看上去却是绿色。燕尾蝶可以看到同类身上蓝色的翅膀,而捕食者在满眼翠色的热带环境中所看到韵,只能是蝴蝶翅鳞上面的绿色斑块。
在对燕尾蝶的翅膀进行深人研究之后,科勒教授与同事得出如下结论:燕尾蝶的翅鳞光泽具有极高的防伪作用和迷惑性,可以自由地为自己的颜色“加密”:对咬配对象显示的是一种颜色配方,而对天敌显示的则是另一种颜色配方。由于翅膀结构复杂,每只蝴蝶在阳光照射下所产生的色彩如同人类指纹一样,堪称独一无二的“身份识别码”。
科勒教授的研究小组利用一种集会纳米技术程序,复制出燕尾蝶的翅膀结构。和真的蝴蝶翅膀一样,这些复制品都展现出鲜艳的色彩。科尔教授说,虽然这种蝶翅复制品让人“难以复制”,但是这项研究仍然需进一步完善。在颜色组装方面,应该承认,目前,蝴蝶要比人类领先很多。如果科学家能够充分利用自己的优势,把光学结构和颜色变化更加紧密地结合起来,那么这一蝶翅仿生技术将会变得更加完美。
科学家指出,只要在纸币或信用卡上面,仿照燕尾蝶翅膀的那种类凹凸光学微结构,使角质层和空气层交错出现,那么就可以达到防伪的目的。无论造假者的手段有多么高明,在外表上把假币印刷得与真币如何相似,但他们却没有在假币上布满分布和大小都与真币一样的小坑的技术。只需要使用专门的光学仪器检验,就能让假币原形毕露。
利用模仿燕尾蝶翅膀颜色的仿生技术,在纸钞、信用卡或护照的光学签名中加密,可用于钞票和信用卡的防伪标志处理,进而给制造假钞及复制信用卡和护照等设置难以逾越的障碍。
届时,犯罪分子想仿冒造假,恐怕要比登天还难。这一仿生技术既能提高金融系统安全,又能保护个人隐私,其价值不可估量。
从藻类中大规模提取生物燃料可实现
据报道,荷兰瓦格宁根农业大学两名研究人员在新一期《科学》杂志上发表论文说,人类有望在10年至15年内研发出从藻类中大规模提取生物燃料的技术,届时整个欧洲使用的矿物燃料将有望被这种新能源取代。
研究人员说,目前每公顷土地种植的油菜子只能提炼出6000升生物燃料,但是同样面积用于培植藻类却能产生8万升生物燃料。不过,研究人员也表示,即便从藻类中提取生物燃料较为高效,但如果要在全欧范围内采取这种方式获取燃料以全面替代其他燃料,则需要总面积相当于葡萄牙国土面积的培育场地。为此,他们正在开发垂直培育藻类的技术。
此外,研究人员称,目前从藻类中提取生物燃料的成本还相当高,但如能循环利用废水和二氧化碳,成本将大大降低。,此外,,大量培植藻类植物,还可提供大量可用作牲畜饲料的蛋白产品及工业用氧气。