結(jié)構(gòu)生色的原理

結(jié)構(gòu)色是由于物體本身結(jié)構(gòu)的存在對光產(chǎn)生了反射、衍射、干涉等物理作用產(chǎn)生的顏色。結(jié)構(gòu)色是一種無須用染料、顏料著色就能產(chǎn)生的顏色。結(jié)構(gòu)生色的主要原理如下。

薄膜干涉

單層膜干涉、多層膜干涉是薄膜干涉產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色的主要形式。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生原因是由于薄膜上下表面的具有一定光程差的反射光在上表面發(fā)生了干涉。藍閃蝶、碧鳳蝶、日本寶石甲蟲等都是其中較為典型的代表。

光子晶體

光子晶體是一類具有光子禁帶特性的微結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱。光子晶體結(jié)構(gòu)色是這種規(guī)整的微結(jié)構(gòu)對可見光選擇性作用的結(jié)果，是自然界結(jié)構(gòu)色的重要組成部分。在非生物領域中蛋白石顯色是其典型的代表。

其他

光的散射、色散、光柵衍射等原因也會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色現(xiàn)象。在自然現(xiàn)象中，藍天是光散射產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色為突出的代表。太陽光在進入大氣層時，波長較短的藍、青、紫等顏色的光由于受到空氣中微細的塵埃作用發(fā)生了散射。而彩虹現(xiàn)象則由于光在微細液滴的作用下發(fā)生了色散作用。

結(jié)構(gòu)生色未來發(fā)展

結(jié)構(gòu)色有許多潛在功能，人們可以想象一下無需使用任何染料，僅利用如傳感器、光線保護器，甚至僅僅使用某一種方法就能創(chuàng)造出一系列顏色。

與染料或色素相比，它大的特點是避免了印染行業(yè)生產(chǎn)和應用的環(huán)境污染，徹底解決了著色過程中的污水排放問題，還可以大量節(jié)省水電消耗，是當前紡織節(jié)能減排工作中冉冉升起的“明日之星”。