朱會鑫
說起蝴蝶界的偽裝大師,我們會自然而然地想到枯葉蝶。
枯葉蝶,顧名思義,它的外表如同枯葉一樣,當其合攏翅膀休息時,就像一片有著一道道暗色的葉脈,邊緣還會略微卷起的棕色枯葉??萑~蝶的翅膀上有一片片細小的鱗片,這些鱗片能夠把枯葉蝶偽裝成真假莫辨的“樹葉”??梢哉f,枯葉蝶如果靜伏在一堆落葉里,你根本無法辨認哪是枯葉,哪是枯葉蝶。
而在蝴蝶界,還有一位足以與枯葉蝶媲美的偽裝大師,那就是玻璃蝴蝶。
玻璃蝴蝶采用的是跟枯葉蝶截然相反的偽裝方式。它沒有像枯葉蝶那樣翅膀上涂抹背景的顏色,而是直接長出一對透明的翅膀,這樣一來,背景色就能夠透過如同玻璃一樣的翅膀,使玻璃蝴蝶變成隱形的。玻璃蝴蝶的翅膀雖然像玻璃一樣透明,但是遠比玻璃高級,它不僅能阻止水霧凝結,還能抵抗光線的反射。
這么說吧,在雨中,車窗玻璃內部容易凝結一層水霧,但是玻璃蝴蝶的翅膀上是從來不會出現水霧的。當陽光照射在車窗玻璃上,在某個特定的角度,會反射出一道刺眼的光線,但是玻璃蝴蝶的翅膀上絕不會出現刺眼的反射光線。正因如此,玻璃蝴蝶無論是停留在樹葉上休息,還是飛舞在陽光下,都能夠完美地隱身,躲避天敵的視線。
與其他蝴蝶和昆蟲的翅膀一樣,玻璃蝴蝶的翅膀也是由普通的幾丁質材料構成的。不含色素的幾丁質本身是透明的,卻會反射光線,玻璃蝴蝶在光滑的翅膀上刷了一層凹凸不平的涂層,達到隱形的目的。這層涂層的表面是納米層,由一根根突起的納米柱子組成。一根納米柱子的直徑為50納米,只有頭發絲的萬分之一粗。有趣的是,這些納米柱子并不是規規矩矩地豎直排列著,而是隨機地歪倒著。殊不知,正是這些歪歪扭扭、高低不等的納米柱子,構成了玻璃蝴蝶翅膀表面抗反射的特性。
美國加州理工學院的研究人員受到玻璃蝴蝶隱形翅膀的啟示,曾經做過這樣的實驗:用膠帶粘除掉玻璃蝴蝶翅膀上粗糙的納米層,使其翅膀變得光滑,然后用光從各個方向照射翅膀,發現都有反光現象。接下來,研究人員又在玻璃蝴蝶光滑的翅膀上涂一層納米層,再用光從各個角度照射翅膀,結果沒有反光現象。
實驗結果表明:涂抹納米層可以抗反射。這個驚人的發現,給人類帶來許多福音。比如,給汽車的車窗上涂一層納米層,可以有效防霧、防反光。給太陽能電池板涂上一層納米層,可以使來自任何角度的陽光照射在電池板表面都不會被反射出去,從而提高太陽能電池板吸收陽光的效率。在建筑墻面涂料中加入納米粒子,可以大幅減少光反射,以達到減輕光污染的目的。納米抗反射技術還被運用到軍事上,如給隱形飛機涂抹納米層,它就可以全面吸收雷達波,實現真正意義上的“隱形”。
就在不久前,美國加州理工學院的研究團隊又設計了一種加蝴蝶納米柱的微型測量儀器。這種微型測量儀器可以直接安裝在青光眼病人的眼睛里監測眼壓,使用起來更方便,測量數據更精確。
相信在不久的將來,納米涂層抗反射技術一定會被運用到更多領域,更好地造福人類。