【#微流控# 拥抱结构色：中国科学家通过结构色彩打印法研发微流控新技术】
从金龟子鞘翅到孔雀羽毛，结构色彩广泛存在于各种生物中，历经大自然千万年进化。微流控，能在比头发还细的管道中精确操控流体，累积人类千百年的科技进步。微流控拥抱结构色，中国学者研发的新技术让梦想照进现实。
“池塘边的榕树上，知了在声声叫着夏天；操场边的秋千上，只有蝴蝶停在上面”。教室里的小男孩在无聊的掰着塑料尺——尺子掰弯的地方出现了白色细纹，这是高分子应力微裂现象，生活中使用塑料制品时随处可见。通常，微裂所产生的细小纤维尺寸不规则，因漫反射在受力局部视觉发白。
然而，高分子微裂只能发白么？科学家的近期研究给出了更多可能——#京都大学# Pureosity 团队在 2019 年探索出一个新的理论和方法“规整微纤维（Organized microfibrillation，OM）”，将传统的应力发白拓展为应力色彩。团队中负责技术研发的中国成员秦德韬博士说，OM 方法通过光学干涉来控制微纤维形成过程，让微纤维层与致密层周期性交替排列，每层微纤维大小基本一致，多层堆叠之后，对特定波长光线反射时形成相长干涉，从而产生结构色彩效应。相关研究成果发表在该年 Nature 正刊上（秦德韬为第三作者）[1]。
在秦德韬的眼里，OM 是极具特色的一项研究，能将科学和艺术完美融合。以光为笔，以薄膜为画布，梵高的《星空》、维米尔的《戴珍珠耳环的少女》、达芬奇的《蒙娜丽莎》, 这些世界名画通过 OM 方法在毫厘之间便可完成绘制（图 1）。并且，作为一项无墨色彩打印方法，OM 能取得超高分辨率（每英寸 14000 点），达到普通打印机的十倍以上。
科学和艺术是外延，OM 方法的内涵则是对自然的深入思考与不断探索：OM 结构色与自然生物中一些结构色存在微观相似性。与色素色（通过化学物质吸收某种光波而反射其他光波所形成的颜色）不同的是，结构色源于微尺度物理结构对光的干涉效应。孔雀的羽毛、甲虫的鞘翅、闪蝶的翅膀、霓虹灯鱼的横纹，将这些绚烂的色彩放在显微镜下观察，会发现它们色彩形成的共同特征——微小结构的周期性排列及其光学干涉效应。其中，甲虫鞘翅与 OM 结构最为近似：二者都是致密层和疏松层交替排列堆叠，并且疏松层（即 OM 的微纤维层）中含有气孔。更有意思的是，很多自然结构色可以随着环境的变化而产生改变。当湿度发生变化时，水能进入某些甲虫的鞘翅，将空气挤出，改变疏松层的折射系数，也让甲虫的结构色发生相应的变化（例如，由金色变为红色）。
这一自然现象激发秦德韬去思考更为深层次的问题，能否采用 OM 结构中的微孔来接纳液体，更进一步，伴随颜色变化能否对流体进行同步微观控制？抓住此灵感，秦德韬便专注于 OM 微流控新技术的研发，并在自然现象基础上取得进一步的科技成就：OM 微通道可以精确控制流体的方向，这突破了水在甲虫鞘翅内的不定向扩散的局限性，实现了微流控拥抱结构色。相关论文近期发表在 Nature Communications 上，论文阐述了 OM 微流控技术作为一个崭新平台的独特功能和应用潜力，并被评为 Editor’s Higlight[2]。
戳链接查看详情：https://t.cn/A6SNmP2J
从金龟子鞘翅到孔雀羽毛，结构色彩广泛存在于各种生物中，历经大自然千万年进化。微流控，能在比头发还细的管道中精确操控流体，累积人类千百年的科技进步。微流控拥抱结构色，中国学者研发的新技术让梦想照进现实。
“池塘边的榕树上，知了在声声叫着夏天；操场边的秋千上，只有蝴蝶停在上面”。教室里的小男孩在无聊的掰着塑料尺——尺子掰弯的地方出现了白色细纹，这是高分子应力微裂现象，生活中使用塑料制品时随处可见。通常，微裂所产生的细小纤维尺寸不规则，因漫反射在受力局部视觉发白。
然而，高分子微裂只能发白么？科学家的近期研究给出了更多可能——#京都大学# Pureosity 团队在 2019 年探索出一个新的理论和方法“规整微纤维（Organized microfibrillation，OM）”，将传统的应力发白拓展为应力色彩。团队中负责技术研发的中国成员秦德韬博士说，OM 方法通过光学干涉来控制微纤维形成过程，让微纤维层与致密层周期性交替排列，每层微纤维大小基本一致，多层堆叠之后，对特定波长光线反射时形成相长干涉，从而产生结构色彩效应。相关研究成果发表在该年 Nature 正刊上（秦德韬为第三作者）[1]。
在秦德韬的眼里，OM 是极具特色的一项研究，能将科学和艺术完美融合。以光为笔，以薄膜为画布，梵高的《星空》、维米尔的《戴珍珠耳环的少女》、达芬奇的《蒙娜丽莎》, 这些世界名画通过 OM 方法在毫厘之间便可完成绘制（图 1）。并且，作为一项无墨色彩打印方法，OM 能取得超高分辨率（每英寸 14000 点），达到普通打印机的十倍以上。
科学和艺术是外延，OM 方法的内涵则是对自然的深入思考与不断探索：OM 结构色与自然生物中一些结构色存在微观相似性。与色素色（通过化学物质吸收某种光波而反射其他光波所形成的颜色）不同的是，结构色源于微尺度物理结构对光的干涉效应。孔雀的羽毛、甲虫的鞘翅、闪蝶的翅膀、霓虹灯鱼的横纹，将这些绚烂的色彩放在显微镜下观察，会发现它们色彩形成的共同特征——微小结构的周期性排列及其光学干涉效应。其中，甲虫鞘翅与 OM 结构最为近似：二者都是致密层和疏松层交替排列堆叠，并且疏松层（即 OM 的微纤维层）中含有气孔。更有意思的是，很多自然结构色可以随着环境的变化而产生改变。当湿度发生变化时，水能进入某些甲虫的鞘翅，将空气挤出，改变疏松层的折射系数，也让甲虫的结构色发生相应的变化（例如，由金色变为红色）。
这一自然现象激发秦德韬去思考更为深层次的问题，能否采用 OM 结构中的微孔来接纳液体，更进一步，伴随颜色变化能否对流体进行同步微观控制？抓住此灵感，秦德韬便专注于 OM 微流控新技术的研发，并在自然现象基础上取得进一步的科技成就：OM 微通道可以精确控制流体的方向，这突破了水在甲虫鞘翅内的不定向扩散的局限性，实现了微流控拥抱结构色。相关论文近期发表在 Nature Communications 上，论文阐述了 OM 微流控技术作为一个崭新平台的独特功能和应用潜力，并被评为 Editor’s Higlight[2]。
戳链接查看详情：https://t.cn/A6SNmP2J
我又看到 晚星
几千万光年外的每一道光
历经千百年，不顾一切跋涉而来
又有多少被挡在九霄云外
终于
终于到达的也不能高兴太早
那沮丧弥漫成的黑夜
——你该没有忘记
九死一生才逃出的那次路遇——
是吞没一切的黑洞
还是在梦里也会没过头顶的冰水
或是啃噬一切的毒虫
……
我只是又看到
晚星
被无际的黑色沮丧淹没
好像一切的
一切都没有用
几千万光年外的每一道光
历经千百年，不顾一切跋涉而来
又有多少被挡在九霄云外
终于
终于到达的也不能高兴太早
那沮丧弥漫成的黑夜
——你该没有忘记
九死一生才逃出的那次路遇——
是吞没一切的黑洞
还是在梦里也会没过头顶的冰水
或是啃噬一切的毒虫
……
我只是又看到
晚星
被无际的黑色沮丧淹没
好像一切的
一切都没有用
#在人间[超话]#
人的思量千千万，有媲极致绚烂之烟花，眩晕当场，了后空空无物。
奈何梦境真切，梦中人历经另一维度荒诞奇妙。人生如梦，虚虚实实，空空有有，变化无端，九曲波折。
妄想须触破，自我识得，心生正念，行正道。
开花结果，而非虚妄的累积的沙石城堡，空中楼阁，终成泡影。
莫执莫贪，有时自有，毋需挂碍，自然之道尔尔。
#十五食素#
人的思量千千万，有媲极致绚烂之烟花，眩晕当场，了后空空无物。
奈何梦境真切，梦中人历经另一维度荒诞奇妙。人生如梦，虚虚实实，空空有有，变化无端，九曲波折。
妄想须触破，自我识得，心生正念，行正道。
开花结果，而非虚妄的累积的沙石城堡，空中楼阁，终成泡影。
莫执莫贪，有时自有，毋需挂碍，自然之道尔尔。
#十五食素#
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