计算模型解释了为什么是蓝色和绿色是最亮的颜色性质

研究人员已经证明,而不是产生明亮的蓝色和绿色色调的结构色,为什么在大自然的亲密,纯红颜色主要由颜料生产。

研究人员介绍,从剑桥大学,使用的数值实验,以确定亚光结构色,一个现象是负责一些自然界中最强烈的色彩的限制,并发现它只是一直延伸蓝和绿可见光谱。该研究结果发表在PNAS,可能是无毒油漆或涂料的发展与强烈的色彩永不褪色有用。

结构色,这是在一些鸟类羽毛,蝴蝶的翅膀,昆虫看到的,并不仅仅颜料或染料,但内部结构造成的。颜色的外观,无论是哑光或闪光,将根据结构的排列方式在纳米级。

有序的,或结晶,结构导致虹彩颜色,从不同的角度观察时的变化。无序的,或相关的,结构导致角度无关的无光泽的颜色,这看起来是一样的,从任何视角。由于结构色不褪色,这些独立的角亚光颜色将是应用,例如油漆或涂料,其中金属效果不想要的非常有用的。

“除了他们的强度和抗褪色性,它采用结构色亚光漆也将更为环保,因为就没有必要了有毒染料和颜料,”第一作者詹尼Jacucci从化学剑桥部门表示。 “不过,我们首先需要了解的局限性是重新创建这些类型的颜色之前的任何商业应用是可能的。”

“大部分属于结构性的颜色的例子是虹彩,到目前为止,天然亚光结构颜色的例子只是蓝色或绿色的色调存在,”合着卢卡斯Schertel说。 “当我们试图人为地重新创建亚光结构颜色红色或橙,我们结束了一个质量差的结果,无论是在饱和度和色纯度的方面。”

研究人员说,总部设在西尔维娅Vignolini博士的实验室谁,用数值模拟来确定创建饱和的限制,纯和亚光红色结构色。

研究人员模拟了光反应与纳米结构的颜色外观,在自然界中发现。他们发现,饱和,亚光结构的颜色不能在可见光谱,这或许可以解释缺乏在自然系统中,这些色调的红色区域重建。

“因为单散射和多重散射,并从相关散射的贡献之间复杂的相互作用,我们发现,除了红色,黄色和橙色也很难达到,” Vignolini说。

尽管结构颜色的明显限制,研究人员说,这些可以通过使用其他种类的纳米结构,如网络结构或多层层次结构来克服,虽然这些系统还没有完全了解。

资源 University of Cambridge. "Computational modelling explains why blues and greens are brightest colors in nature." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 September 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200911141656.htm>.