孔雀蜘蛛激发了新的光学技术

与彩虹虹彩的微型孔雀蜘蛛。 a）成年男性maratus robinsoni。 b）在人的指甲上休息的M. Robinsoni：蜘蛛的尺寸只有〜2.5？mm。蜘蛛的彩虹色腹部由黑色箭头表示。 c）缩放视图（比例栏：相μ同的蜘蛛腹部200？m），如A的虚线所示，但具有不同的观察角度。注意彩虹色补丁的颜色几乎改变了两个不同视图之间的互补色，从蓝色到红色（红色箭头），以及从紫色到黄绿色（蓝色箭头）。JürgenC.Otto博士，共同作者

鲜艳的澳大利亚孔雀蜘蛛（Maratus SPP）然而，这些展示不太漂亮，他们也激发了人类的新方法，以生产技术颜色。

一粒孔雀蜘蛛 - 彩虹孔雀蜘蛛（Maratus Robinsoni） - 尤其令人印象深刻，因为它展示了男性求爱的强烈彩虹虹彩信号，展示了女性。这是使用整个彩虹颜色的男性的本质上的第一个已知实例，以吸引女性来伴侣。但是男性如何让他们的彩虹？

弄清楚答案是本质上的跨学科，所以Bor-Kai Hsiung博士 - 现在，加州大学Scrips海洋学机构的博士学位学者组建了一个团队，其中包括生物学家，物理学家和工程师，而他是一个博士学位。 Akron大学（UA）综合生物科学博士学位的学生。根据Todd Blackledge博士和Matthew Shawkey博士（现在在根特大学）下的计划，并由UA的生物化研究和创新中心提供支持。该团队包括来自美国的研究人员 - UA，Scrips Oceancoction，加州理工学院（Caltech）和内布拉斯加州大学（UNL） - 比利时（Gent大学），荷兰（格罗宁根大学）和澳大利亚要发现彩虹孔雀蜘蛛如何产生这种独特的虹彩信号。

该团队使用包括光和电子显微镜的技术，高光谱成像，成像散射测定法和光学建模的技术调查了蜘蛛的光子结构，以产生关于蜘蛛的规模如何产生这种强烈彩虹的假设。该团队然后使用切削刃纳米3D打印来制作不同的原型来测试和验证其假设。最终，该团队发现，蜘蛛上的专业腹部尺度出现的强烈彩虹透析。这些鳞片将翼型状微观3D轮廓与纳米级衍射光栅结构相结合。它是表面纳米衍射光栅与尺度的微观曲率之间的相互作用，其能够以更精细的角度分离和将光分离成其部件波长，并且具有比当前工程技术的较小距离。

“谁知道这样一个小型攻击者会使用极其复杂的机制来创造这种强烈的透明度，这将激发光学工程师，”在采访时兴奋地兴奋地说。Deheyn是Scripps海洋学和本研究共同调节的Proddoc Mentor。

孔雀蜘蛛马云罗宾逊腹部的缩放视图。JürgenOtto博士，共同作者

对于鹤乡，发现并不是那么意外。“我想要在我的博士中解决的主要问题之一。论文是'自然如何调节思索？'从生物化的角度来看，要充分了解和解决问题，必须考虑到两端的极端。因此，我有目的地选择在研究非虹彩蓝色狼蛛进行了激烈的彩虹色，“Hsiung说。”

这些微小的彩虹背后的机制可能会激发新的颜色技术，但如果没有研究基本自然历史与物理和工程，就不会发现。

“汇集了这样的威胁研究专业知识，了解自然的令人难以置信的普遍性，然后将知识应用于人力技术是UA的生物化研究和创新中心的全部内容，”Blackledge说。

“我们有时会忘记数学光学模型，而关键工具是需要测试的假设，”肖川的回答，当被问及该研究如何改变研究人员在未来调查生物学光子结构的方式。“纳米镜片3D打印使我们能够通过实验验证我们的模型，这真是非常令人兴奋。我们希望这些技术将来会变得普遍。“

“作为一个工程师，我发现对这些蜘蛛结构颜色的迷人是如何仍然可以突出人类工程的这些长化的复杂结构，”在Caltech和本研究中的同志队的博士博士学者博士博士补充道。“即使具有高端制造技术，我们也无法复制确切的结构。我想知道蜘蛛是如何首先组装这些花哨的结构模式！“

这些超彩虹蜘蛛秤的灵感可用于克服光谱操作中的电流限制，并降低光谱仪的尺寸，用于在非常小的封装中需要微量谱分辨率，特别是空间任务的仪器，或可穿戴的仪器化学检测系统。

最后，孔雀蜘蛛不仅仅是生产自然的最小彩虹，它们也可能对各种各样的田野产生影响，从生命科学和生物技术到材料科学和工程。

出版物：Bor-Kai Hsiung等，“彩虹孔雀蜘蛛激发微型超彩光光学，”自然通信8，物品编号：2278（2017）DOI：10.1038 / s41467-017-02451-x