中国科学家揭示孔雀羽毛色彩详细物理机制

牛顿在数百年前就指出孔雀等鸟类的羽毛颜色不是来源于色素，而是材料结构和光学的神奇作用。日前，复旦大学资剑教授和刘晓晗博士的研究组揭示了孔雀羽毛绚丽多彩的详细的物理机制。

10月14日，《科学美国人》以“科学家揭示孔雀美丽之秘密”为题，美国《探索频道》以“孔雀的美丽秘密被揭示”为题，10月17日美国《国家地理》以“孔雀羽毛的色彩秘密被揭示”为题，报道了复旦大学资剑教授和刘晓晗博士的研究组将在《美国科学院院刊》上发表的一项研究成果：“孔雀羽毛的色彩策略”。一些媒体如英国《卫报》等也进行了采访报道，称中国科学家揭示了孔雀羽毛美丽色彩的秘密。

虽然牛顿第一个提出包括孔雀等鸟类的羽毛、昆虫等的颜色来源于薄膜干涉的假设，但孔雀羽毛等颜色来源的详细的物理机制，一直没有被清晰地了解。

为了解释雄性孔雀的尾部羽毛呈现出绚丽多彩的色彩，资剑教授和刘晓晗博士的研究组，利用电子显微镜观察、光学测量以及理论模拟，研究了孔雀羽毛颜色的来源。研究表明，小羽枝表皮下面的周期结构是羽毛结构颜色的起因。实验和理论模拟显示二维周期结构沿表皮方向对某一波段的光有很强的反射，造成颜色。孔雀羽毛的颜色策略非常精妙，一种是调控周期长度，另一种是调控周期数目。不同颜色是由于表皮下的周期结构的周期长度不同，蓝色对应的最小，棕色对应的最大。棕色羽毛还利用了另一种光学效应，因为其周期数目最小，造成额外的蓝颜色，形成混合色而呈棕色。