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藍光的鋰離子在線老虎機保護著無內部光源的擋風玻璃透明顯示器

一小摩爾老虎機英文麻省理工學院和哈佛大學的科學家說,藍色的帽貝lusk具有自然的光學結構,可用於屏幕上的透明顯示,包括汽車擋風玻璃(美國英語:擋風玻璃),而無需內部光源。

藍色的帽貝 (P骨)在英國,葡萄牙,加那利群島,挪威和冰島的沿海海帶床上,可以發現長15毫米(0.59英寸)長的海藻。

它是一種生物,除了一個非常引人注目的功能外,它還可以逃脫注意:沿著其半透明外殼延伸的亮藍色虛線。即使在泥濘的水中,帽貝的殼也可以閃閃發光。

帽貝殼的光學圖像,顯示來自殼外部的光反射。比例尺,2 mm。請參見下面的圖片“ B”中的特寫。圖片:自然通訊)

如今,科學家們已經確定了軟體動物殼內的兩個光學結構,使其具有藍條紋的外觀。這些結構的配置方式使得它們僅反射藍光並吸收所有 吃角子老虎機玩具入射光的其他波長。

麻省理工學院機械工程學助理教授馬蒂亞斯·科勒(Mathias Kolle)及其同事推測,這種圖案可能已經演變為生存特徵–藍色線條看起來像有毒軟體蝸牛上的彩色顯示屏。

 

科學家的發現已發表在學術期刊上 自然交流(以下引文),他們說,這是使用礦化的結構部件生產光學顯示器的生物的第一個證據。

蝴蝶,鳥類和甲蟲通過使用有機結構(例如鱗片,盤子和羽毛)顯示出艷麗的藍色以及其他顏色。另一方面,捲毛產生 拉霸機玩具它們的藍色條紋是通過無機,礦物結構的相互作用而構成的,以僅反射藍光的方式進行配置。

科學家認為,這種自然的光學結構可用於設計不需要內部光源的選色,可控,透明的顯示器。可以將其合併到玻璃和窗戶中。

單個條紋的反射光學顯微照片。比例尺,100μm。圖片:自然通訊)

科爾教授說:

“讓我的意象老虎機遊戲在汽車的窗戶表面上,您顯然希望在行駛時看到外界,但是您也可以在其中用增強現實疊加現實世界,其中可能涉及在存在的世界上投影地圖和其他有用信息在擋風玻璃的另一側。”

“我們認為,帽貝在半透明外殼中顯示顏色圖案的方法可以作為開發此類顯示器的起點。”

光學結構和光子材料

哈佛海洋生物學家Stefan Kolle(他的兄弟)將他的一些生物放在一個小容器中時,Kolle教授對帽貝的光學特徵產生了興趣。

斯蒂芬·科勒(Stefan Kolle)對帽貝的絢麗圖案感到著迷,並要求他的兄弟以及其他一些科學家嘗試更深入地研究軟體動物殼的光學特性。

為此,研究團隊(包括哈佛大學的Joanna Aizenberg和James Weaver以及麻省理工學院的Ling Li和Christine Ortiz)對帽貝殼進行了全面的結構和光學分析。

卡利娛樂城們注意到,當帽貝年輕時(少年),會出現類似虛線的藍色條紋。隨著生物的成熟,線條將變得更加連續,並且它們的陰影隨樣本的不同而變化,從綠松石到深藍色不等。

他們使用掃描電子顯微鏡掃描了帽貝殼的表面,並驚訝地發現,在有條紋和無條紋的區域中,結構上都沒有差異。他們想知道條紋是否可能是由嵌入外殼深處的特徵引起的。

因此他們深入研究了外殼

為了查看半透明外殼內部的深層結構,科學家使用了高分辨率2D和3D結構分析的組合來揭示光子結構的3D納米體系結構。

他們發現,在帶有藍色條紋的區域中,殼的上層和下層相對均勻,有機層很薄,碳酸鈣片晶密密堆積,就像其他軟體動物一樣。

然而,科學家們指出,殼表面以下約30微米(0.03毫米)。在這些區域中,規則的碳酸鈣板轉變成兩個不同的結構特徵:1.多層結構,在碳酸鈣層之間呈鋸齒形規則間隔。 2.以及下面的一層隨機分散的球形顆粒。

他們測量了鋸齒形板的尺寸,發現它們比穿過殼體無條紋部分的更均勻的板彼此之間的距離更遠。

然後,他們開始確定球形粒子和多層曲折結構的潛在光學作用。

Kolle教授及其團隊使用光譜學,光學顯微鏡和衍射顯微鏡來量化藍色條紋的光反射特性。然後,他們測量了鋸齒形結構及其相對於殼體表面的角度,發現該結構已經過優化以反射藍光和綠光。

科學家認為,在鋸齒形結構下方隨機散佈的球形顆粒在那裡吸收了透射光,否則將使反射的藍光不飽和。

他們推斷出鋸齒形圖案可充當濾鏡,僅反射藍色光。其餘的光被下面的球形粒子吸收,從而使貝殼條紋顯得更加明亮。

藍色條紋是乾什麼用的?

帽貝生活在海帶植物的根部,或者隱藏在葉狀體的上方,食肉動物可以看到它們。

植物基部的植物幾乎沒有條紋,外殼較厚,而它們的藍條紋表親在植物上的生活較高。

研究人員懷疑藍色條紋是否可以用作交流工具,因為帽貝看不見。

Kolle教授及其團隊認為,藍色條紋可能是一種防禦機制。如果您位於暴露於天敵的植物的頂部,那麼您必須選擇:顯得開胃或看不見。

藍色條紋看起來與在有毒海蝸牛中發現的圖案非常相似,它們也棲息在類似的海帶床上。

Kolle教授說,研究結果可用於設計高級透明光學顯示器。 “帽貝已經在其外殼中形成了微結構,以滿足光學目的,而又不會過度損害外殼的機械完整性。材料科學家和工程師可以從這種自然的平衡行為中獲得啟發。”他解釋說。

Kolle教授補充說:

“這是關於多QT電子老虎機自然界中的功能性材料:每個有機體(無論具有外殼,皮膚或羽毛)都以各種方式與環境相互作用,並且與外界進行交互的材料通常必須同時履行多種功能。”

“ [工程師]越來越專注於不僅優化材料或589娛樂城設備中的一個單一屬性,例如更亮的屏幕或更高的像素密度,而且還要同時滿足多個……設計和性能標準。我們可以從自然中獲得靈感和見識。”

英國埃克塞特大學物理學副教授彼得·沃庫西奇(Peter Vukusic)表示,研究人員“做得非常出色”,發現了帽貝獨特外觀背後的光學機理。

未參與研究的Vukusic教授說:

“通過使用多種互補的分析技術,他們詳細地闡明了許多結構和生理因素,這些因素導致了這種高度進化的系統的光學特徵。這種動物的複雜形態對於對操縱光和創建特殊外觀感興趣的光子學科學家和技術專家來說非常有趣。”

這項研究部分由亞歷山大·馮·洪堡基金會,國家科學基金會和空軍科學研究所資助。

引文: “藍光帽貝的半透明外殼中具有高度醒目的礦化複合光子構造,” 李玲,斯蒂芬·科勒,詹姆斯·C·韋弗,克里斯汀·奧爾蒂斯,喬安娜·艾森伯格和瑪蒂亞斯·科勒 自然通訊2015年2月26日。DOI:10.1038 / ncomms7322。