兄弟们,今天咱们不聊代码也不聊螺丝刀,咱们聊点土里土气的东西——紫蝶虫。很多人问我,这虫子有啥特殊的?翅膀为啥是紫的?
我以前根本没兴趣。我一个搞硬件集成的,谁管你虫子是红是绿?直到前年我那项目砸了,我才被逼着开始看这些东西。

那年我被逼着去看虫子的原因
当时我在搞一个微型传感器的外壳涂层,要求对特定波长的光线做最高程度的反射。我们团队烧光了几百万,样品出来是出了,但是一拿到实际环境中,光衰减得厉害,完全不达标。老板把我叫过去,指着我鼻子骂了半个小时,说我把全公司的希望都砸烂了。我当时那个冤,但没办法,项目黄了,我也直接被优化了。
我那段时间整个人都蔫了,回了老家,整天在院子里晃悠。院子里原本有块废弃的蓄水池,现在里面长满了草。我发现,每天下午三四点,那里就聚着一堆小小的紫色蝴蝶。它们的颜色,就是那种,和我失败的涂层颜色,几乎一模一样。

我当时就想,我们用最贵的材料,最精密的仪器都没搞定的反射效果,这小虫子怎么随随便便就实现了?我得搞明白它。这就是我开始钻研紫蝶虫的契机,一个失败的项目把我推进了昆虫学的大坑。
我解剖它的翅膀看结构
我立刻掏出了我那套吃灰已久的简易数字显微镜。我逮了一只,小心翼翼地用镊子夹住,然后剪下了它的一小块翅膀。

我把翅膀铺平在载玻片上,在显微镜下放大。它那种紫色,在低倍镜下看,感觉是均匀的。但等我把倍数拉到最高,我一下子就明白了。它压根儿不是我们想的颜料。
它的特点是什么?
- 第一个特点:体型小,飞得快。 它比一般的粉蝶要小一圈,行动轨迹极其不规则,很难抓到,必须用捕网猛地罩下去。
- 第二个特点:翅膀结构极其复杂。 翅膀表面铺着一层层微小的鳞片,这些鳞片不是平的,而是布满了纳米级的脊和沟槽。
- 第三个特点:只在强光下显得紫。 在阴天或者室内,它看起来是灰扑扑的深蓝色,一点都不亮眼。
为什么它的翅膀是紫色的?
我当时研究了半个月,又翻阅了一些生物光学的科普文章(不是专业论文,那些我也看不懂),才整理出来一个而且这个结论彻底颠覆了我以前对颜色的理解。
紫蝶虫翅膀的紫色,不是色素。它不是吃了什么紫色的东西,然后把颜色堆积起来的。它是纯粹的结构色。
什么叫结构色?简单说,就是翅膀上的那些微小的、规则排列的沟槽结构,它们把光线拆散了。当白光照射上去的时候,只有紫色波段的光线,在那个特定的角度下,能被反射回来,进入我们的眼睛。其他颜色的光,都被这些精巧的结构抵消了或者分散了。
我们以前做涂层,是指望着颜料去吸收和反射光线。而紫蝶虫,它根本不需要颜料,它就是利用物理结构来制造颜色。这才是最牛逼的地方。
我当时对着那显微镜笑了半天。我意识到,我的失败不是因为材料不而是我的设计思路一开始就错了。后来我把这个结构原理应用到新的领域,虽然没有再回老东家,但我现在的工作,就是负责仿生材料的微结构研究。回头想想,如果不是那次被开除,我可能永远搞不明白,一只小小的紫蝶虫,能教会我这么多。

