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研究人员使用纳米3D打印技术研究孔雀蜘蛛显示的彩虹色

更新时间  2021-09-11 00:30 阅读
本文摘要:在过去几年中,3D技术仍然应用于自然界的研究,因为扫瞄和3D打印机方法的精确度使得科学家需要更为近距离地仔细观察由各种动植物研发的简单而迷人的结构和模式。这个领域的近期突破是关于澳大利亚的彩虹孔雀蜘蛛。 一组研究人员用于纳米3D打印机技术来弄清楚它是如何产生多色彩虹表明的,他们的找到现在可以用作各种工程应用于。 澳大利亚的孔雀蜘蛛有可能是蜘蛛纲家族中最引人注目的成员,而彩虹孔雀蜘蛛是它们中最令人印象深刻印象的物种。雄性彩虹孔雀蜘蛛用显眼的彩色显示器来更有伴侣。

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在过去几年中,3D技术仍然应用于自然界的研究,因为扫瞄和3D打印机方法的精确度使得科学家需要更为近距离地仔细观察由各种动植物研发的简单而迷人的结构和模式。这个领域的近期突破是关于澳大利亚的彩虹孔雀蜘蛛。

一组研究人员用于纳米3D打印机技术来弄清楚它是如何产生多色彩虹表明的,他们的找到现在可以用作各种工程应用于。    澳大利亚的孔雀蜘蛛有可能是蜘蛛纲家族中最引人注目的成员,而彩虹孔雀蜘蛛是它们中最令人印象深刻印象的物种。雄性彩虹孔雀蜘蛛用显眼的彩色显示器来更有伴侣。五毫米的蜘蛛比孔雀更加令人印象深刻印象,这是因为它需要呈现出全彩的彩虹。

这是自然界唯一有能力的生物,回应,研究人员想要告诉它到底是如何做的。    这个研究项目是跨学科的合作,由加利福尼亚圣地亚哥大学斯克里普斯海洋学研究所的博士后研究人员Bor-KaiHsiung领导。在ToddBlackledge和MatthewShawkey的指导下,在Akron大学自学。

对于他的博士论文,Hsiung在研究大大自然是如何调制彩虹色的,他从极端的两端相似了这个问题。除了彩虹孔雀蜘蛛之外,他还研究了非彩虹色蓝色狼蛛的解剖学。

  他接着重新组建了一个国际团队,其中还包括来自阿克伦大学、加州理工学院、内布拉斯加大学林肯分校、比利时布鲁日大学、荷兰格罗宁根大学和澳大利亚的生物学家、物理学家和工程师。他们开始著手确认彩虹孔雀蜘蛛的彩虹颜色是如何起起到的。研究小组利用光学和电子显微镜、低光谱光学、光学衍射测量和光学建模。

这些技术使他们需要对蜘蛛的彩虹色是如何通过其尺度建构出有一些广泛的假设,然后改向3D打印机以便测试这些假设。  用于专门的纳米3D打印机技术建构原型并对其展开实验,最后证明彩虹色是由专门的腹部鳞片产生的。蜘蛛的鳞片融合了表面上的纳米级散射光栅结构的翼型微观三维轮廓。

表面纳米散射光栅与尺度的微观曲率之间的相互作用造成光分离出来和分离出来出其分量波长,以产生反感的彩虹色,并引发我们的留意。通过比现在人造工程技术所能构建的更加细致的角度和更加小的距离来构建光的分离出来和隔绝。    加州理工学院的研究合作者之一RadwanulHasanSiddique说道:“作为一名工程师,我找到这些蜘蛛结构色彩令人著迷,这些长年演化的简单结构如何需要打破人类工程学。

即使使用高端生产技术,我们也无法拷贝清楚的结构。我不告诉这些蜘蛛如何把这些奇特的结构模式子集在一起!”  彩虹孔雀蜘蛛如何产生自己的小彩虹的找到有可能被证明是工程和其他领域的根本性发展,其规模机制可能会影响彩色和光线技术的新突破。研究结果有可能有助解决目前光谱操作者的局限性,以及增大光谱仪的尺寸。

这可以用作必须在一个十分小的PCB中展开细致光谱分辨率的应用于,尤其是空间探寻任务的仪器或工业环境的可穿着式化学探测系统。


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