中國科學家揭示孔雀羽毛色彩詳細物理機制

牛頓在數百年前就指出孔雀等鳥類的羽毛顏色不是來源于色素，而是材料結構和光學的神奇作用。日前，復旦大學資劍教授和劉曉晗博士的研究組揭示了孔雀羽毛絢麗多彩的詳細的物理機制。

10月14日，《科學美國人》以“科學家揭示孔雀美麗之秘密”為題，美國《探索頻道》以“孔雀的美麗秘密被揭示”為題，10月17日美國《國家地理》以“孔雀羽毛的色彩秘密被揭示”為題，報道了復旦大學資劍教授和劉曉晗博士的研究組將在《美國科學院院刊》上發表的一項研究成果：“孔雀羽毛的色彩策略”。一些媒體如英國《衛報》等也進行了采訪報道，稱中國科學家揭示了孔雀羽毛美麗色彩的秘密。

雖然牛頓第一個提出包括孔雀等鳥類的羽毛、昆蟲等的顏色來源于薄膜干涉的假設，但孔雀羽毛等顏色來源的詳細的物理機制，一直沒有被清晰地了解。

為了解釋雄性孔雀的尾部羽毛呈現出絢麗多彩的色彩，資劍教授和劉曉晗博士的研究組，利用電子顯微鏡觀察、光學測量以及理論模擬，研究了孔雀羽毛顏色的來源。研究表明，小羽枝表皮下面的周期結構是羽毛結構顏色的起因。實驗和理論模擬顯示二維周期結構沿表皮方向對某一波段的光有很強的反射，造成顏色。孔雀羽毛的顏色策略非常精妙，一種是調控周期長度，另一種是調控周期數目。不同顏色是由于表皮下的周期結構的周期長度不同，藍色對應的最小，棕色對應的最大。棕色羽毛還利用了另一種光學效應，因為其周期數目最小，造成額外的藍顏色，形成混合色而呈棕色。