计算建模解释了为什么蓝色和绿色是计算建模解释自然界中最亮的颜色

2022-02-01 22:44:00姚锦晓导读研究人员表明了为什么自然界中强烈的纯红色主要由颜料产生，而不是蓝色亮产生明亮的蓝色和绿色的结构色。来自剑桥大学的和绿研究人员使用数值实验来

研究人员表明了为什么自然界中强烈的纯红色主要由颜料产生，而不是色自产生明亮的蓝色和绿色的结构色。

来自剑桥大学的然界研究人员使用数值实验来确定亚光结构颜色的极限(这种现象是自然界中某些最强烈的颜色的原因)，并发现该结构仅在蓝色和绿色范围内延伸。中最可见光谱。颜色发表在PNAS上的计算建模解释结果可能对开发无毒，永不褪色的蓝色亮无毒油漆或涂料很有用。

在某些鸟的和绿羽毛，蝴蝶的色自翅膀或昆虫中看到的结构颜色，不是然界由颜料或染料引起的，而是中最仅由内部结构引起的。颜色的颜色外观，无论是计算建模解释无光还是虹彩，都将取决于结构在纳米级的排列方式。

有序的或结晶的结构会导致彩虹色，当从不同角度观察时，彩虹色会改变。无序或相关的结构会导致与角度无关的无光泽颜色，从任何角度看，它们的外观都是相同的。由于结构颜色不会褪色，因此这些与角度无关的无光泽颜色对于不需要金属效果的应用(如油漆或涂料)非常有用。

剑桥化学系的第一作者吉安妮·贾奇奇(Gianni Jacucci)说：“除了强度和抗褪色性外，使用结构色的哑光涂料也将更加环保，因为不需要有毒的染料和颜料。” “但是，我们首先需要了解在实现任何商业应用之前重新创建这些类型的颜色的局限性。”

共同作者卢卡斯·谢特尔(Lukas Schertel)说：“自然界中大多数结构颜色的例子都是虹彩的-到目前为止，自然出现的无光泽结构颜色的例子仅存在于蓝色或绿色色调中。” “当我们尝试人为地为红色或橙色创建哑光结构颜色时，无论是在饱和度还是在色纯度方面，我们最终都会得到质量较差的结果。”

研究人员位于Silvia Vignolini博士的实验室中，他们使用数值模型来确定创建饱和，纯净和无光泽的红色结构色的局限性。

研究人员模拟了自然界中发现的纳米结构的光学响应和颜色外观。他们发现，在可见光谱的红色区域无法重建饱和的无光泽结构颜色，这可能解释了自然系统中没有这些色调的原因。

Vignolini说：“由于单次散射和多次散射之间复杂的相互作用，以及相关散射的贡献，我们发现除了红色，黄色和橙色之外，几乎也无法达到。”

尽管结构颜色有明显的局限性，研究人员说，尽管还不能完全理解这些系统，但可以通过使用其他类型的纳米结构来克服这些问题，例如网络结构或多层层次结构。