【蝴蝶上的彩粉是什么，蝴蝶翅膀上的粉末是什么東西】科學(xué)家加州理工學(xué)院（Caltech）和德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的一組研究人員從一種黑蝴蝶翅膀的特殊結(jié)構(gòu)中獲得靈感，開發(fā)出吸收光能效率更高的3D打印太陽能電池板 。這一大自然的饋贈(zèng)，將幫助科學(xué)家開發(fā)更加高效和低成本的薄膜太陽能電池 。目前，納米級(jí)的薄膜太陽能電池具有極大的潛能，可用于打造微型廉價(jià)的太陽能電池，但是目前其光伏轉(zhuǎn)換效能較低，僅被應(yīng)用在計(jì)算器、手表等設(shè)備中 。
這種黑蝴蝶屬于珠鳳蝶屬中的紅珠鳳蝶（Pachliopta
aristolochiae）普遍分布在南亞和東南亞，它具有獨(dú)特的翼結(jié)構(gòu)，可以參考開發(fā)更有效的小型光伏結(jié)構(gòu)性細(xì)胞 。它的翅膀被微小的鱗片覆蓋，可以在各種不同的角度和波長范圍內(nèi)收獲陽光 。加州理工學(xué)院的Radwanul
Siddique率領(lǐng)的科學(xué)小組在電子顯微鏡下仔細(xì)地研究了這種蝴蝶翅膀的獨(dú)特納米微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其微觀結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了大量隨機(jī)分布的空洞小孔，這些孔徑小于一微米的孔洞是提高蝴蝶翅膀光能吸收的關(guān)鍵 。
加州理工學(xué)院的Radwanul
Siddique率領(lǐng)的小組通過計(jì)算機(jī)分析這些翅膀的3D模型，以便更好地了解它們的光學(xué)性質(zhì) 。研究人員發(fā)現(xiàn)這些孔洞的尺寸、分布和形狀都是隨機(jī)的，但是其位置和順序?qū)τ谔岣呶展饽苄蕘碚f至關(guān)重要，接下來他們模仿黑蝴蝶翅膀的納米結(jié)構(gòu)模型，讓一些太陽能電池從硅樹脂中模仿出翅膀的鱗片狀納米孔結(jié)構(gòu) 。然后在打印了一些具有類似結(jié)構(gòu)的太陽能面板進(jìn)行測試，與以前的結(jié)構(gòu)相比，光吸收效率增加了200％ 。
研究人員目前正在繼續(xù)致力于設(shè)計(jì)光伏吸收器，希望進(jìn)一步提高光收集能力 。
蝴蝶翅膀上的粉末在顯微鏡下看，它們是一片一片的，像魚鱗一樣，密密麻麻地排列在蝴蝶翅膀的上下兩面，被稱為蝴蝶的“鱗片” 。不同顏色的鱗片組合在一起，為蝴蝶織成了鮮艷的“彩衣”，可以迷惑敵人，躲避敵人的攻擊 。不過，蝴蝶的鱗片還有一個(gè)更重要的作用，那就是吸收和散發(fā)熱量，維持體溫 。也就是說，鱗片是蝴蝶的熱轉(zhuǎn)換器 。大自然為蝴蝶設(shè)計(jì)的熱轉(zhuǎn)換器非常巧妙 。在高倍顯微鏡下觀察，鱗片實(shí)際上是一個(gè)個(gè)扁扁的小囊，在拇指蓋大小的蝴蝶翅膀上，可以排列6000多個(gè)小囊 。這些小囊一行一行并列疊合在一起，就像房上的瓦片那樣整整齊齊 。和飛蛾翅膀上的毛一樣,蝴蝶翅膀上的粉末具有保護(hù)作用 。蝴蝶翅膀上的粉末就是對(duì)付蛛絲的有力武器 。蝴蝶翅膀上的粉末很容易脫落,并且可以隨時(shí)間不斷補(bǔ)充 。當(dāng)蝴蝶撞上蛛網(wǎng)時(shí),蝴蝶翅膀上的粉末就會(huì)大量脫落,并將蛛絲上的粘液裹住 。另外,蝴蝶翅膀上的花紋還能用來當(dāng)做同伴之間的信號(hào) 。就是粉末也具有防水作用反光,這樣蝴蝶的翅膀才會(huì)出現(xiàn)絢麗的顏色,其實(shí)那些粉末是一點(diǎn)顏色都沒有的.
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