蓝闪蝶|滴上酒精，蓝翅膀变绿了——那滴水又会怎样？
很久以前介绍过一个有关结构色的演示实验：向蓝闪蝶的翅膀表面淋上一些酒精/异丙醇 ， 蝴蝶翅膀被从这些醇类浸湿之后 ， 原本明亮的蓝色会变成略暗的绿色 ， 而当液体挥发掉之后 ， 原本的颜色又会恢复 。
本文图片
要理解这种现象 ， 首先要讲一下蝴蝶翅膀上的蓝色是如何产生的 。 这是一种结构色 ， 也就是说它并不是源于色素物质 ， 而是特定微观结构产生的光学现象 。 蝴蝶翅膀上的“光学元件”大致是下面这个样子 ， 有很多小小的平行结构 ， 光线在这些界面之间发生反射与干涉 ， 结果是特定颜色的反射光得到了强化 ， 最终显示出蓝色 。
本文图片
本文图片
而乙醇可以渗入到这些结构的缝隙当中 ， 取代其中的空气 ， 改变了空隙部分的折射率 ， “光学元件”呈现的结构色也就随之改变 。
这个演示一般也就到此为止了 ， 不过最近发现其实有一篇论文对这个实验有过更加深入的探讨 ， 下面就来分享一些其中的补充信息 。
【蓝闪蝶|滴上酒精，蓝翅膀变绿了——那滴水又会怎样？】如果不用乙醇而在蝴蝶翅膀上滴水 ， 蓝闪蝶翅膀会变成什么颜色？答案是——颜色完全不会变 。
这些光学微结构同时也在蝴蝶翅膀上造就了很好的疏水效果 ， 所以直接滴加水的情况下水根本就无法渗入到微结构当中 ， 微结构缝隙之间存在的依然是空气 。 （当然 ， 蝴蝶翅膀表面疏水这个确实非常合理）
本文图片
直接加水的效果是这样
不过 ， 这篇论文也提供了让水能够渗入的方法：利用表面活性剂进行预处理 ， 增加翅膀的亲水性 。 具体说来 ， 就是用了一种非离子表面活性剂Triton X 。 先用溶有表面活性剂的甲醇溶液处理蝴蝶翅膀 ， 等待溶剂挥发完之后再加水 ， 水就可以渗入微结构之间了 ， 这一次变色效果如下：
本文图片
利用这种方法 ， 还可以在微结构中渗入折射率更大的糖水 。 下面是渗入了饱和糖水的效果：
本文图片
除了蓝闪蝶 ， 论文作者也尝试了对日落蛾翅膀进行类似的处理 。 在日落蛾翅膀上滴加乙醇 ， 可以让原本呈现黄绿色的结构色变成红色 ， 效果也很漂亮：
本文图片
原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jchemed.7b00463 ， 有兴趣可以看看 。
PS：这个期刊是Journal of Chemical Education ， 主题就是如何用更有趣的方法和实验促进教育 ， 上面的内容都很有意思~
本文经授权转载自酷炫科学（ID：SciencePorn） ， 如需二次转载请联系原作者
推荐阅读
- 不放添加剂，不用1滴水！在家做小油条，蓬松酥脆，一顿吃10个
- 2个鸡蛋，一碗面粉，不加一滴水，做小孩爱吃的小馒头，香甜松软
- 这道菜我家每周必做，不加一滴油，鲜香嫩滑，孩子常吃补钙长得高
- 做粉蒸肉时，有3个小窍门，用上1个，粉蒸肉垂涎欲滴，香气扑鼻
- 广式叉烧肉，外焦里嫩，看着就让人垂涎欲滴
- 冬天最馋的一道菜，只需下锅一炒，不加一滴油，太香太下饭了
- 3个鸡蛋，一碗面粉，不放一滴水，做孩子爱吃的小馒头，香软营养
- 面粉别整天蒸馒头，不用烤箱，不放一滴水，教你做孩子爱吃的零食
- 想吃盐焗鸡不用买，教你用电饭锅焗鸡，不加一滴水，肉质细嫩弹牙
- 电饭锅这个地方不洗，耗电又不卫生，不用一滴水，洗的干净又放心