不同于其他透明表面，透翅蝶（Greta Oto）翅膀几乎不反射任何光。镜头或手机显示器可能从该现象的研究中获益。图片来源：Radwanul Hasan Siddique, KIT

智能手机已经使得该效应众所周知了：太阳光被显示器反射，几乎看不到任何东西。相反的，虽然透翅蝶的翅膀是透明的，但它几乎不反射任何光。因此，掠食性鸟类很难在飞行中跟踪这种蝴蝶。卡尔斯鲁厄技术研究所（KIT）Hendrik Hölscher带领的研究团队发现透翅蝶翅膀表面的不规则纳米结构引起了低反射率。理论实验中，他们成功再现了这种效果，开启了令人神魂颠倒的应用，例如移动手机显示器或者镜头。

结果发表在最新一期的《自然·通讯》（Nature Communications）期刊上。

透明材料（如玻璃）通常反射部分入射光。一些具有透明表面的动物（如蛾的眼睛），虽然反射很小，但也仅限于视角与其表面垂直的情况。然而，即使从更大的角度观察透翅蝶（主要生活与中美洲），其翅膀仍然具有极低的反射。不同视角下，镜面反射2%至5%的光。平板玻璃反射8%至100%的光（与视角成函数关系），即大于这种蝴蝶翅膀反射几个数量级。有趣的是，这种蝴蝶翅膀不仅仅对可见光（对人类而言）具有极低的反射率，而且抑制那些动物可感知的红外光和紫外辐射。这对该蝴蝶的生存是十分重要的。

科学家利用扫描电子显微镜对透翅蝶的翅膀进行检测，研究这种到目前为止从未研究过的现象。早期的研究发现其他动物中整齐排列的柱状纳米结构可引起低反射率。目前，科学家也在该蝴蝶翅膀中发现了纳米柱。与之前的发现相反，这些纳米柱的排列毫无规律，且参次不齐。这些柱状的高度一般在400到600 nm（纳米）之间，而间距在100到140 nm之间。大约相当于人头发丝的千分之一。

通过仿真实验，研究人员建立了这种在高度及排列都完全不规则纳米柱的数学模型。计算得到的放射光总量正好对应于不同视角下观察到的总量。证明了不同视角下低反射率由这种不规则的纳米柱引起。Hölscher的博士生Radwanul Hasan Siddique发现了这个现象，认为透翅蝶这种迷人的动物“不仅具有光学透明的翅膀，且是合乎科学的。不同于其他优先考虑规律性的自然现象，透翅蝶利用明显的紊乱达到了同样另我们人类侧目的效果。”

该发现开启了一系列需要表面具有低反射率的应用，例如镜片和移动电话显示器。除了这种现象的理论研究之外，微结构技术研究所的基础设施同样可以实现。目前应用测试还处于概念阶段。然而，样机实验已经表明这类型的表面涂层同时具有防水和自清洁作用。

新材料在线编译整理——翻译：菠菜    校正：摩天轮