تفاوت میان نسخه‌های «رنگ‌آمیزی ساختاری»

رنگ‌آمیزی ساختاری اولین بار توسط دانشمندان انگلیسی [[رابرت هوک]] و [[آیزاک نیوتن]] مشاهده شد و آن اصل «[[تداخل امواج]]» توسط [[توماس یانگ]] یک قرن بعد توضیح داده شد. یانگ، رنگین‌تابی را ناشی از تداخل بین بازتاب‌های دو یا چند سطح از [[لایه نازک|پرده نازک]]، همراه با انکسار هنگام ورود و خروج نور از این پرده‌ها عنوان کرد. هندسه سپس تعیین می‌کند که در زوایای خاص، نوری که از هر دو سطح منعکس می‌شود به‌طور سازنده تداخل ایجاد می‌کند، در حالی که در زوایای دیگر، نور به‌طور مخرب تداخل می‌کند؛ بنابراین رنگ‌های مختلف در زوایای مختلف ظاهر می‌شوند.
 
در حیوانات، مانند پرهای [[پرنده|پرندگان]] و فلس‌های [[پروانه]]‌ها، تداخل توسط طیف وسیعی از سازوکارهای [[فوتونیک|نوری]]، از جمله [[توری پراش]]، آینه‌های انتخابی، [[بلورهای فوتونیکی|بلورهای نوری]]، الیاف بلوری، ماتریس‌های نانوکانال و پروتئین ایجاد می‌شود که می‌تواند پیکربندی آنها را تغییر دهد. برخی از برش‌های گوشت نیز به دلیل قرار گرفتن در آرایش دوره‌ای فیبرهای عضلانی، رنگ‌آمیزی ساختاری را نشان می‌دهند. بسیاری از این سازوکارهای نوری با ساختارهای پرجزئیات قابل مشاهده توسط [[میکروسکوپ الکترونی]] مطابقت دارند. در معدود گیاهانی که از رنگ‌آمیزی ساختاری بهره می‌برند، رنگ‌های درخشان توسط ساختارهای درون سلول تولید می‌شوند. درخشان‌ترین رنگ آبی شناخته شده در هر بافت زنده در [[توت مرمری|توت‌ مرمری]] (Pollia condensata) وجود دارد، جایی که یک ساختار مارپیچی از الیاف سلولز باعث پراکندگی نور در [[قانون براگ]] می‌شود. درخشش ظاهری گیاه [[آلاله (سرده)|آلاله]] توسط انعکاس پرده نازک توسط روپوست که با رنگدانه‌های [[زرد]] تکمیل می‌شود و انشار قوی پراکندگی توسط یک لایه سلول [[نشاسته|نشاسته‌ای]] بلافاصله در زیر تولید می‌شود.
 
رنگ‌آمیزی ساختاری با استفاده از سطوح [[زیست‌تقلید]] که می‌تواند رنگ‌های درخشان، [[استتار]] تطبیقی، سوئیچ‌های نوری کارآمد و شیشه‌های با بازتاب کم را ایجاد کند، امکان استفاده صنعتی، تجاری و نظامی را دارد.
روش دیگر برای تولید توری پراش استفاده از آرایه‌های درختی شکل کیتین است، مانند فلس بال برخی از [[پروانه مورفو|پروانه‌های مورفو]] با رنگ درخشان (نگاه کنید به طرح). باز هم نوع دیگری در [[شش‌پره‌ای لاویس]]، پرنده بهشتی وجود دارد. مویچه‌های پرهای ناحیه سینه آن با رنگ روشن و شکل V است و ریزساختارهایی با پریده نازک ایجاد می‌کند که به شدت منعکس کننده دو رنگ مختلف است: سبزآبی روشن و زرد نارنجی روشن. هنگامی که پرنده حرکت می‌کند، به جای اینکه به‌صورت رنگین‌تاب جابه‌جا شود، به شدت بین این دو رنگ تغییر می‌کند. در طول خواستگاری، پرنده نر به‌طور سیستماتیک حرکات کوچکی را برای جذب ماده انجام می‌دهد، بنابراین ساختارها باید از طریق [[انتخاب جنسی]] تکامل یافته باشند.
[[پرونده:Emerald_Swallowtail_Papilio_palinurus_scale_structure_diagrams.png|بندانگشتی|رنگ‌آمیزی ساختاری از طریق آینه‌های انتخابی در پروانه طاووس زمردین]]
'''[[بلورهای فوتونیکی|بلورهای فوتونی]]''' می‌توانند به روش‌های مختلفی تشکیل شوند. در پروانه [[قلب‌گاو زمردی ([[:en:Parides_sesostris|Parides sesostris]]) بلورهای فوتونی از آرایه‌هایی از سوراخ‌های نانو در کیتین فلس‌های بال تشکیل شده‌اند. قطر این حفره‌ها در حدود ۱۵۰ [[نانومتر]] است و فاصله آنها تقریباً یکسان است. سوراخ‌ها به‌طور منظم در وصله‌های کوچک مرتب می‌شوند. وصله‌های همسایه حاوی آرایه‌هایی با جهت‌گیری متفاوت هستند. نتیجه این است که این وصله‌های زمردی فلس‌های قلب‌گاو، به جای اینکه رنگین‌تاب باشد، نور سبز را در زوایای مختلف به‌طور مساوی منعکس می‌کنند.
 
در [[سرخرطومی سبزطلائی شکوهمند]]، یک سرخرطومی از [[برزیل]]، اسکلت بیرونی کیتینی با فلس‌های بیضی سبز رنگین‌تاب پوشانده شده‌است. اینها شامل شبکه‌های بلوری مبتنی بر پایه‌الماس هستند که در همه جهات برای ایجاد یک رنگ سبز درخشان که به سختی با زاویه تغییر می‌کند قرار دارند. فلس‌ها به‌طور مؤثر به پیکسل‌هایی با عرض یک میکرومتر تقسیم می‌شوند. هر [[پیکسل]] از این دست یک کریستال منفرد است و نور را در جهتی متفاوت از همسایگان خود منعکس می‌کند.
[[پرونده:Ara_ararauna_-Jurong_Bird_Park,_Singapore-8.jpg|راست|بندانگشتی|308x308پیکسل|رنگ‌های باشکوه غیررنگین‌تاب در مکائو آبی‌طلائی ایجاد شده توسط نانوکانال‌های تصادفی]]
'''آینه‌های انتخابی''' برای ایجاد اثرات تداخل از چاله‌های کاسه‌ای به اندازه میکرون تشکیل شده‌اند که با چندین لایه کیتین در فلس‌های بال پروانه [[طاووس زمردین (پروانه)|طاووس زمردین]] (Papilio palinurus)، پوشانده شده‌اند. اینها به‌عنوان [[آینه]]‌های بسیار انتخابی برای دو طول موج نور عمل می‌کنند. نور زرد مستقیماً از مراکز گودال منعکس می‌شود. نور آبی دو بار توسط کناره‌های گودال منعکس می‌شود. این ترکیب سبز به نظر می‌رسد، اما می‌تواند به صورت آرایه‌ای از لکه‌های زرد احاطه شده توسط دایره‌های آبی در زیر میکروسکوپ دیده شود.
 
'''الیاف بلوری''' که از آرایه‌های شش ضلعی نانوالیاف توخالی تشکیل شده‌است، رنگ‌های رنگین‌تاب روشن در مژک‌های ([[:en:Seta|Seta]]) موش‌دریا ([[:en:Aphrodita|Aphrodita]]) (کرم حلقوی غیرشبه‌کرم)، را ایجاد می‌کند. رنگ‌ها به صورت [[رنگ هشدار]] هستند و به شکارچیان هشدار می‌دهند که حمله نکنند.
پرونده:Parotia lawesii by Bowdler Sharpe.jpg|پرنده بهشتی [[شش‌پره‌ای لاویس]] نر با پرهای سینه‌ای که از آبی به زرد تغییر می‌کنند با ماده ارتباط می‌گیرد.
پرونده:Green Swallotail (Papilio palinurus) - Relic38.jpg|سبز درخشان در پروانه [[طاووس زمردین (پروانه)|طاووس زمردین]] توسط آرایه‌هایی از کاسه‌های میکروسکوپی ایجاد می‌شود که به‌طور مستقیم زرد و از دو طرف به رنگ آبی منعکس می‌شوند.
پرونده:Parides sesostris MHNT dos.jpg|پروانه [[قلب‌گاو زمردی ([[:en:Parides_sesostris|Parides sesostris]])، سبز درخشان خود را با استفاده از بلورهای فوتونی ایجاد می‌کند.
پرونده:Curculionidae - Lamprocyphus augustus.JPG|فلس‌های رنگین‌تاب [[سرخرطومی سبزطلائی شکوهمند]] حاوی شبکه‌های بلوری مبتنی بر پایه‌الماس است که جهت‌گیری آن از هر جهت تقریباً سبز یکنواخت است.
پرونده:Aphrodita aculeata (Sea mouse).jpg|مژک‌های نانوالیاف توخالی موش‌دریای دلفریب (Aphrodita aculeata) نور را در بازتاب‌های زرد، قرمز و سبز نشان می‌دهد تا به شکارچیان هشدار دهد.
پرونده:Loligo pealeii.jpg|[[مرکب‌ماهی درازباله ساحلی]]، به دلیل توانایی تغییر رنگ مورد بررسی قرار گرفته‌است.
پرونده:Thinfilmbubble.jpg|تداخل پرده نازک در [[حباب صابون]]. رنگ با ضخامت پرده تغییر می‌یابد.
</gallery>