آناليز طيفي و رنگي باربيول سبز پر قرقاول به‌منظور شبيه‌سازي ساختار تركيبي بلور فوتوني و لايه نازك

Spectral and Colorimetric Analysis of the Green Barbuleʹʹs Pheasant Plumage to Model the Photonic Crystal and Thin Film Heterostructure

رنگ‌هاي ساختاري، يكي از ويژگي‌هاي مورد توجه در پرهاي بعضي از پرندگان است. به دليل ويژگي‌هاي اپتيكي خاص، بعضي از اين ساختارهاي طبيعي، همواره بهترين منبع الهام براي دانشمندان مواد و مهندسان جهت ساخت مواد فوتوني جديد بوده‌ است. در تحقيق حاضر، چند نمونه پر درخشنده‌ از نوعي قرقاول به نام كولچيكس تهيه شد. رنگ باربيول‌هاي درخشنده اين پرها با استفاده از ميكروسكوپ‌ الكتروني عبوري، آزمايش طيف‌سنجي، آناليز رنگي و شبيه‌سازي اپتيكي مورد مطالعه قرار گرفت. در طيف بازتاب نمونه‌ها اثر رنگين كماني ضعيفي مشاهده شد كه مويد ساختاري بودن اين رنگ است. اين ساختار در ناحيه‌ غشاي باربيول و به صورت يك بلور فوتوني دوبعديِ هگزاگنالي و لايه نازك مي‌باشد. در شبيه‌سازي اپتيكي مشاهده شد كه اين ساختار تركيبي، رنگي ساختاري با فام سبز ايجاد مي‌كند.

Structural colors are one of the interesting aspects of some avian plumages. Due to the unique optical properties, material scientists and engineers always take the nature as the best source of inspiration for novel materials. In this article, some brilliant feathers of a pheasant ‘Colchicus’ were prepared. The electron microscopy, spectrometry, colorimetric analysis and optical modeling were used to study the color of the brilliant barbuleʹs feathers. A weak iridescence effect was found in the sampleʹs reflectance spectrum that confirms the structural base of the color. This structure is consisting of both a single thin film and a two-dimensional hexagonal photonic crystal. Optical modeling revealed that the heterostructure can produce a structural color with a green hue.