結構色

結構色（ structural colour），又稱物理色(physical colour)，是一種由光的波長引發的光澤。是由於昆蟲體壁上有極薄的蠟層、刻點、溝縫或鱗片等細微結構，使光波發生折射、漫反射、衍射或干涉而產生的各種顏色。如甲蟲體壁表面的金屬光澤和閃光等是典型的結構色。

基本介紹

• 中文名：結構色
• 外文名： structural colour
• 別稱：物理色
• 特點：外形美觀

特點

外形美觀，,它不能被化學藥品或熱水處理而消失。但若把表皮放入與其折光率相同的無色液體中，顏色就會消失，當取出來放乾後，原來的顏色又恢復，如鱗翅目成蟲鱗片上的顏色。肥皂水吹成的泡在日光下產生虹彩，這種顏色可稱為薄膜色，也是一種結構色，同樣，CD背面的顏色也是一種結構色。

形成原因

結構色與色素著色無關，是生物體亞顯微結構所導致的一種光學效果。生物體表面或表層的嵴、紋、小面和顆粒能使光發生反射或散射作用，從而產生特殊的顏色效應。例如，鳥類的羽色、蝴蝶的翅色主要是由於光的干涉現象所引起的；火雞頭頸周圍皮膚呈藍色和靈長類臉部、臀部及生殖區皮膚的藍色，則是由於入射光中的藍紫部分被表皮組織中的大量細小顆粒（其直徑與藍紫光波長相當）反射出來，而入射光中的紅黃部分則透過這個顆粒層被真皮組織中的黑色素吸收。

研究前景

由於結構色具有不褪色、環保和虹彩效應等優點，在顯示、裝飾、防偽等領域具有廣闊的套用前景。對自然界中生物的結構色形成機理及其套用進行研究，可以促進仿生結構色加工和微納米光學技術的發展。

不同領域

結構色能引起不同研究領域科研人員廣泛關注，源於在自然界中的結構色與微結構之間的複雜關係。微結構的精確描述及其光學特性分析是一個不斷發展和完善的過程。例如，鳳蝶P.P.Fabricius和 P.lorquinianus鱗翅有上下層兩種鱗片組成，鱗翅結構色主要由上層鱗片產生類型；附著上層鱗片上的脊型結構對結構顏色基本上沒有影響；鱗片上的凹坑形狀會對顏色產生影響，隨著深度逐漸減小，顏色主波長往長波長方向移動，且顏色亮度逐漸增大，當鱗片表面無凹坑時，亮度最大。

CD呈現的結構色

矽粒沉澱法

基於蛋白石結構的膠體晶體在顯示和感測等領域有著巨大的套用潛力，研究膠體晶體折射率對比度和晶格間距與對帶隙參數之間的關係對可變結構色套用具有重要參考意義。目前，研究者利用結構色原理，使用矽粒沉澱法等方法，已經成功合成人造蛋白石。 另外，根據矽粒的大小和排列，可以合成不同顏色的蛋白石。

結構色

顯色纖維

顯色纖維以其環保性已引起人們的關注。本文通過模仿自然界中微結構，嘗試對纖維進行了結構色設計，構造了橫截面為蜂窩狀海島型纖維，此種海島型纖維結構能有效地減小角度對結構顏色的影響。