ไซโฟคิลัส
Cyphochilusเป็นสกุลของด้วง ที่มี เกล็ดสีขาว สว่างผิดปกติปกคลุมโครงกระดูกภายนอก ทั้งหมด Cyphochilusอาศัยอยู่ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ [ 1 ]
นิรุกติศาสตร์
น่าจะเป็นรากศัพท์เดียวกันกับ กล้วยไม้ Cyphochilus เดิม : มาจากภาษากรีกkyphosซึ่งหมายถึง "โค้งงอ" และcheilosซึ่งหมายถึง "ริมฝีปาก" เนื่องจากมีริมฝีปากที่โค้งงอ[ 2 ]
ลักษณะภายนอก
ริมฝีปากที่ไม่สมมาตรอย่างมากทำให้Cyphochilusแตกต่างจากสมาชิกอื่นๆ ทั้งหมดในวงศ์ใหญ่เดียวกัน ลักษณะเด่นบางประการของแต่ละชนิด ได้แก่ หนวด 10 ปล้อง ส่วนบนของร่างกายปกคลุมด้วยเกล็ดเท่านั้น และพาราเมียร์ที่ ไม่สมมาตรอย่างมาก [ 3 ]
ความขาวของเกล็ดเกิดจาก โครงสร้าง โฟตอนิก ที่ไม่เป็นระเบียบบางๆ (≈7 μm) ซึ่งกระจายแสงทุกความยาวคลื่นด้วยประสิทธิภาพเท่ากัน ส่งผลให้เกิด สี ขาวสิ่งนี้น่าสนใจเป็นพิเศษเนื่องจากโครงกระดูกภายนอกของด้วงที่อยู่ใต้เกล็ดเป็นสีดำ ซึ่งหมายความว่าเหตุการณ์การกระจายแสงจะต้องมีประสิทธิภาพสูงมากเพื่อให้ได้ความทึบแสงสูงเช่นนี้[ 4 ]
เกล็ดสีขาวประกอบด้วยสเคลอโรตินซึ่งเป็นรูปแบบที่ดัดแปลงของไคติน พอลิเมอร์ และมีสีขาวกว่ากระดาษหรือวัสดุสังเคราะห์ใดๆ ที่ผลิตขึ้นในปี 2022 กล่าวคือ มีระยะทางเฉลี่ยของการกระเจิงที่สั้นกว่าวัสดุธรรมชาติใดๆ เนื่องมาจากความไม่สมมาตรในโครงสร้างเชิงพื้นที่ของเส้นใย ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการบรรจุที่สูงในขณะที่ป้องกันการแออัดทางแสง[ 5 ]
นิเวศวิทยา
เชื่อกันว่าด้วงพัฒนาสีขาวเพื่อพรางตัวท่ามกลางเชื้อราสี ขาว เส้นใยไคตินมีความหนาเพียงไม่กี่ไมโครเมตรซึ่งบางกว่ากระดาษแผ่นบางมาก องค์ประกอบต่างๆ ถูกจัดเรียงอย่างแน่นหนา[ 6 ]ทำให้แสงกระจายได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ยังคงรักษาความไม่เป็นระเบียบในรูปร่างได้ในระดับหนึ่ง[ 7 ]ได้มีการแสดงให้เห็นแล้วว่ากลยุทธ์นี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมในเชิงวิวัฒนาการเพื่อสร้างความขาวสว่างแม้ว่าดัชนีหักเหของสเคลอโรตินจะต่ำ ก็ตาม [ 8 ]
วัสดุที่สร้างแรงบันดาลใจ
นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ประโยชน์จากโทโพโลยีของ เครือข่าย แบบสุ่มเพื่อสร้างวัสดุที่มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากันสำหรับการใช้งานเป็นสีและสารเคลือบสีขาวพิเศษ ตัวอย่างเช่น ในปี 2018 Syurik และคณะได้พัฒนา วัสดุที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติโดยใช้ PMMAเป็นพื้นฐาน ซึ่งกระจายแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีความยืดหยุ่น และสามารถเปลี่ยนรูปลักษณ์ได้[ 9 ]
ตัวอย่างล่าสุดอีกประการหนึ่งคือการใช้ เส้นใยนาโน เซลลูโลสในการผลิตกระดาษสีขาวพิเศษสำหรับเครื่องสำอางและสารเคลือบ[ 10 ]หรือเซรามิกสำหรับกระเบื้อง[ 11 ]
ในปี 2023 เซรามิกที่ทนทาน ซึ่งมีส่วนประกอบของ อลูมินาจากCyphochilusมีค่าการสะท้อนแสงอาทิตย์สูงถึง 99.6% ซึ่งเป็นสถิติสูงสุด พร้อมกับการแผ่รังสีความร้อนอินฟราเรดที่ 96.5% ทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลต เพิ่มการระเหยของน้ำ และทนต่ออุณหภูมิได้มากกว่า 1,000 °C [ 12 ]
สุดท้ายนี้ นักวิจัยยังกล่าวอีกว่า วัสดุนี้สามารถผลิตได้ในปริมาณมากอย่างง่ายดาย โดยใช้วัสดุทั่วไป เช่น อลูมินา และกระบวนการสองขั้นตอน ได้แก่ การผกผันเฟสและการเผาผนึก และหากสีขาวดูน่าเบื่อเกินไปสำหรับบ้านบางหลัง วัสดุนี้ก็สามารถผลิตเป็นสีและลวดลายอื่นๆ ได้โดยการเพิ่มชั้นพิเศษเข้าไป