英國劍橋大學馬賽厄斯·科勒教授及其同事注意到,在亞洲印度尼西亞的樹林里,生活著當地人稱之為“大鳳蝶”的燕尾蝶。有趣的是,它的翅膀本來有黃有藍,可人的眼睛看上去卻變成了閃閃發光的綠色。
研究人員對此十分好奇,便用顯微鏡對燕尾蝶的翅鱗仔細觀察之后,發現其結構別具一格:由類凹凸的光學微結構組成,其中角質層和空氣層交錯出現,從而在光線的照射下產生了濃烈的色彩。每個小坑僅萬分之四平方厘米,坑的底部為黃色,它的斜邊卻是藍色的。
在解釋燕尾蝶的翅膀為何呈現出綠色的原因時,科勒教授說:在光線照射到小坑的底部時,被反射后呈黃色;而照射到小坑一個斜坡上的光線同樣也被反射,這種反射光線接著又反射到另一個斜坡而再次被反射。由于人的眼睛無法將從坑底反射的黃色光線,與在小坑斜坡上兩次反射的藍色光線加以區別,因此感覺是綠色的。
研究人員通過特定的光學儀器發現,燕尾蝶的蝶翅本身是明亮的藍色,但肉眼看上去卻是綠色。燕尾蝶可以看到同類身上藍色的翅膀,而捕食者在滿眼翠色的熱帶環境中所看到韻,只能是蝴蝶翅鱗上面的綠色斑塊。
在對燕尾蝶的翅膀進行深人研究之后,科勒教授與同事得出如下結論:燕尾蝶的翅鱗光澤具有極高的防偽作用和迷惑性,可以自由地為自己的顏色“加密”:對咬配對象顯示的是一種顏色配方,而對天敵顯示的則是另一種顏色配方。由于翅膀結構復雜,每只蝴蝶在陽光照射下所產生的色彩如同人類指紋一樣,堪稱獨一無二的“身份識別碼”。
科勒教授的研究小組利用一種集會納米技術程序,復制出燕尾蝶的翅膀結構。和真的蝴蝶翅膀一樣,這些復制品都展現出鮮艷的色彩。科爾教授說,雖然這種蝶翅復制品讓人“難以復制”,但是這項研究仍然需進一步完善。在顏色組裝方面,應該承認,目前,蝴蝶要比人類領先很多。如果科學家能夠充分利用自己的優勢,把光學結構和顏色變化更加緊密地結合起來,那么這一蝶翅仿生技術將會變得更加完美。
科學家指出,只要在紙幣或信用卡上面,仿照燕尾蝶翅膀的那種類凹凸光學微結構,使角質層和空氣層交錯出現,那么就可以達到防偽的目的。無論造假者的手段有多么高明,在外表上把假幣印刷得與真幣如何相似,但他們卻沒有在假幣上布滿分布和大小都與真幣一樣的小坑的技術。只需要使用專門的光學儀器檢驗,就能讓假幣原形畢露。
利用模仿燕尾蝶翅膀顏色的仿生技術,在紙鈔、信用卡或護照的光學簽名中加密,可用于鈔票和信用卡的防偽標志處理,進而給制造假鈔及復制信用卡和護照等設置難以逾越的障礙。
屆時,犯罪分子想仿冒造假,恐怕要比登天還難。這一仿生技術既能提高金融系統安全,又能保護個人隱私,其價值不可估量。
從藻類中大規模提取生物燃料可實現
據報道,荷蘭瓦格寧根農業大學兩名研究人員在新一期《科學》雜志上發表論文說,人類有望在10年至15年內研發出從藻類中大規模提取生物燃料的技術,屆時整個歐洲使用的礦物燃料將有望被這種新能源取代。
研究人員說,目前每公頃土地種植的油菜子只能提煉出6000升生物燃料,但是同樣面積用于培植藻類卻能產生8萬升生物燃料。不過,研究人員也表示,即便從藻類中提取生物燃料較為高效,但如果要在全歐范圍內采取這種方式獲取燃料以全面替代其他燃料,則需要總面積相當于葡萄牙國土面積的培育場地。為此,他們正在開發垂直培育藻類的技術。
此外,研究人員稱,目前從藻類中提取生物燃料的成本還相當高,但如能循環利用廢水和二氧化碳,成本將大大降低。,此外,,大量培植藻類植物,還可提供大量可用作牲畜飼料的蛋白產品及工業用氧氣。