(a)非洲琼鸟的图片(图片来源：Liliana D’Alba)，(b)SMNPs薄膜的光学显微镜图像，颜色随颗粒厚度与密度变化，(c)聚多巴胺纳米粒子薄膜的截面扫描电子显微镜形貌

为了交配或伪装(如图1)，许多鸟类自己调节羽毛中的黑色素纳米颗粒来创建所谓的“结构色”。当球状、棒状或盘状黑色素纳米颗粒与光发生相互作用时(图1 b，c)，结构色就会出现。目前，由加利福尼亚大学圣迭戈分校(UCSD)的Nathan C. Gianneschi和阿克隆大学的Matthew D. Shawkey和Ali Dhinojwala领导的研究人员，创造了合成黑色素纳米颗粒(SMNPs)，这些颗粒可制成红色、橙色、黄色、和绿色的多色膜。

“我们对鸟类如何堆积羽毛中的黑色素纳米粒子来产生结构色感兴趣，”Gianneschi解释道，“所以我们开始尝试是否能通过模仿来开发显色方法，而不依靠颜料。”

研究小组利用聚多巴胺(PDA)来合成黑色素纳米颗粒，聚多巴胺是最常见的黑色素合成材料，通过对水中的多巴胺进行简单的氧化聚合反应。形成146±15 nm直径的纳米粒子之后，干燥表面，形成自组装薄膜。

合成的黑色素纳米粒子有一些非常有趣的性质，Gianneschi说，最值得注意的是广泛的吸收光谱和高折射率，与天然黑色素非常类似。绿色膜的扫描电子显微图像显示了厚度为338±9纳米，颜色纯度为84%，而红色膜的厚度为444±15 nm，纯度为95%。但是，研究人员指出在蒸发过程中浓度会发生变化，导致很难创建厘米尺度均匀的膜。

这可能变成了一种潜在的优势，Gianneschi说，膜厚度的变化可被用来创建不同的颜色。如果装配过程可被控制，将有可能调节颜色变化。研究人员目前正在致力于改善聚合和自组装过程的控制。

“在自然系统，这类粒子可以是空心，椭圆，杆状等，”Gianneschi告诉Nano Today。“我们的目标是做出所有的形状，然后研究组装方式来得到其他颜色。

研究人员说，SMNP膜可能比传统的胶体晶体更具优势。与聚合物粒子相比，SMNP产生更多的饱和色彩且毒性较小，更易降解，并具有内在生物适应性。研究人员相信，利用生物仿生方法得到结构性色彩，为生物相容性光子设备提供了大量的机会。

新材料在线编译整理——翻译：Grubby   校正：摩天轮