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英國Southampton大學(xué)和德國Kunststoff研究所（DKI）的科學(xué)家們使用光子晶體技術(shù)，制造出了能夠像貓眼石一樣變換顏色的高分子薄膜，他們的結(jié)果發(fā)表在最新的《光學(xué)快報(bào)》（Optics Express）上。

 

這種高分子貓眼薄膜屬于一種叫做光子晶體的特殊材料。光子晶體是一種由許多單元重復(fù)構(gòu)成的材料，單元中一般具有很大的光學(xué)性質(zhì)差異，產(chǎn)生一種光子“禁帶”。即特定頻率的光不能在這種材料中朝任何方向傳播。與一般的人工光子晶體不同，這種貓眼薄膜結(jié)構(gòu)是“自組織”的，而且單元的光學(xué)性質(zhì)差異并不很大。且這種材料除了周期性排布以外還存在一定的無序性。周期性結(jié)構(gòu)和無序性的相互影響，強(qiáng)烈改變著光通過這些薄膜時(shí)的性質(zhì)，就像天然貓眼石一樣。例如，某些波長的光可能會在意料不到的方向上反射。

 

目前這種貓眼薄膜還不能進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用，因?yàn)槿嗽斓墓庾泳w的顏色非常依賴觀察角度。如果你把一片貓眼薄膜放在手上，你只能看到牛奶般的白色，直到你觀察在它表面反射的光時(shí)，你才能通過變換角度看到不同的顏色。

 

自然界中類似光子晶體的結(jié)構(gòu)在不同的角度是很一致的，比如貓眼石、蝴蝶翅膀、某些種類的甲蟲、孔雀羽毛等等。盡管這些天然的結(jié)構(gòu)不像人造的光子晶體那樣有序，但是產(chǎn)生顏色的能力更強(qiáng)，而且不太依賴觀察角度。