麻省理工学院的科学家们创作了受 19 世纪全息术启发的变色电影

实时视频捕捉了 8×6 英寸结构色图案的延伸，其中有一束鲜花，以向 19 世纪物理学家加布里埃尔·李普曼的工作致敬。

蝴蝶翅膀或甲虫壳的明亮彩虹色不是来自任何色素分子，而是来自翅膀的结构方式，物理学家称之为光子晶体的自然例子。科学家们可以在实验室中创建自己的结构有色材料，但很难在不牺牲光学精度的情况下扩大该工艺以用于商业应用。

麻省理工学院的科学家现在已经采用 19 世纪的全息摄影技术来开发类似变色龙的薄膜，这种薄膜在拉伸时会变色。该方法可以在保持纳米级光学精度的同时轻松放大。他们在《自然材料》杂志上发表的一篇新论文中描述了他们的工作。

在自然界中，甲壳素（昆虫常见的一种多糖）的鳞片排列成瓷砖状。本质上，它们形成衍射光栅，除了光子晶体只产生特定颜色或波长的光，而衍射光栅将产生整个光谱，就像棱镜一样。光子晶体也被称为光子带隙材料，是“可调谐的”，这意味着它们被精确排列以阻挡某些波长的光，同时让其他波长通过。通过改变瓷砖的大小来改变结构，晶体就会对不同的波长敏感。

创造像自然界中发现的结构颜色是材料研究的一个活跃领域。例如，光学传感和视觉通信应用将受益于响应机械刺激而改变色调的结构彩色材料。制造此类材料的技术有多种，但这些方法都不能同时控制所需的小规模结构和超出实验室参数的规模。

放大 / Gabriel Lippmann 在索邦大学物理研究实验室。 索邦图书馆 /CC BY-SA 4.0

然后，合著者、麻省理工学院研究生 Benjamin Miller 在麻省理工学院博物馆发现了一个全息图展览，并意识到创建全息图类似于自然如何产生结构色。他深入研究了全息术的历史，发现了 19 世纪晚期由物理学家 Gabriel Lippmann 发明的彩色摄影技术。

如前所述，1886 年，李普曼开始对开发一种将太阳光谱颜色固定在照相板上的方法产生兴趣，“通过这种方法，图像可以保持固定，并且可以在日光下保持不变”。他在 1891 年实现了这一目标，制作了彩色玻璃窗、一碗橙子和一只五颜六色的鹦鹉的彩色图像，以及...