用 手指 捏住 蝴蝶 的 翅膀 時 ， 手指 沾上 的 粉末 就 是 鱗粉 。 鱗粉 除了 疏水 之外 ， 也 是 形成 翅膀 圖案 的 元素 。 放大 觀察 閃蝶 翅膀 上 的 鱗粉 ， 會 看到 許多 帶有 摺痕 的 細微 凹凸 。 當 光線 照射 凹凸 結構 ， 藍色 以外 的 光 就 會 相消 ， 完全 看 不 見 。 只有 藍色 的 光 會 相 長 並且 繞射 ， 讓 翅膀 看起來 偏 藍 。 這 類 透過 光線 在 細微 凹凸 上 的 作用 ， 而 非 色素 呈現 出來 的 顏色 稱為 「 結構色 」 。 CD 內側 與 肥皂泡 的 彩虹色 也 是 「 結構色 」 。 包括 閃蝶 在 內 ， 其他 自帶 結構色 的 動物 還 有 吉丁蟲 、 霓虹 脂鯉 、 鴿子 、 翠鳥 等 ， 族 繁 不及 備載 。 閃蝶 翅膀 偏 藍 的 作用 原理 。 有 活寶石 美譽 的 閃蝶 __UNDEF__ 藍色 翅膀 是 __UNDEF__ 藍 光 相長 干涉 的 結果 ！ 藍色 __UNDEF__ __UNDEF__ 如果 採用 結構色 原理 ， 就 不 需要 使用 染料 或 塗料 上色 ， 可 說 是 相當 環保 。 更 棒 的 是 ， 衣物 不會 因為 清洗 或 晒太陽 而 褪色 ， 可以 做出 色調 永遠 鮮豔 的 產品 。 此外 ， 陽光 照射 的 方式 會 影響 反射 的 光線 色調 ， 若 能 善用 這 一 點 ， 就 能 做出 從 不同 視角 看到 不同 顏色 的 產品 ， 令 人 期待 。 接著 我們 來 認識 實際 構思 並 採用 結構色 原理 的 物品 吧 ！ 無 染色 纖維 ： 「 Morphotex® 」 （ 請 參照 刊頭 彩頁 ） 是 一 種 將 幾 個 光線 接觸 後 的 繞射 方式 （ 折射率 ） 不同 的 材質 交疊 在一起 ， 無須 染色 即可 自然 顯色 的 纖維 。 常 用來 製作 洋裝 、 領帶 等 日常 衣物 。 耗電量 極 低 的 彩色 螢幕 ： 在 膠狀 物質 中 重疊 多 個 薄膜 ， 藉 此 展現 顏色 或 顯示 影像 的 彩色 螢幕 ， 也 是 目前 正在 構思 ， 如何 應用 結構 色 原理 的 產品 。 一般 螢幕 是 將 背光 照 在 濾鏡 上 顯示 影像 ， 但 這 款 螢幕 利用 環境 光源 ， 周遭 很 亮 的 時候 就 用 周遭 光源 ， 周遭 很 暗 的 時候 就 用 背光 ， 即使 太陽 下山 也 能 清楚 顯示 影像 ， 耗費 的 電力 相當 少 。 不 上色 的 圖畫 ： 無須 上色 ， 利用 金屬 微粒 與 縫隙 呈現 色彩 ， 還 能 重現 繪畫 作品 。 有 了 這 項 技術 ， 包括 顏料 在 內 的 塗料 就 不會 褪色 ， 長久 維持 鮮豔 色調 。 綜合 上述 內容 ， 結構色 還 有 許多 可能性 ， 各位 也 一起 思考 看看 吧 ！ 薄膜 結構 __UNDEF__ （ 與 肥皂 泡泡 一樣 ） __UNDEF__ 自帶 結構色 的 動物 。 吉丁蟲 __UNDEF__ 霓虹 脂鯉 __UNDEF__ 鴿子 __UNDEF__ 如果 日常 用品 __UNDEF__ 也 使用 結構色 的話 ！ 驅 人儀 __UNDEF__ 不 是 我 __UNDEF__ 要 潑 你 __UNDEF__ 冷水 ， __UNDEF__ 不 去 了 ！ 上 個 星期日 __UNDEF__ 我們 去 箱毛山 __UNDEF__ 結果 超 慘 的 。 我 明天 __UNDEF__ 要 去 __UNDEF__ 箱毛山 。 不但 路 上 塞車 ， __UNDEF__ 電車 擁擠 ， __UNDEF__ 連 纜車 都 __UNDEF__ 大排長龍 ， __UNDEF__ 想 休息 卻 連 __UNDEF__ 坐 的 地方 都 沒有 。 你 還是 別 去 __UNDEF__ 比較 好 喔 ！ 明天 在 家 __UNDEF__ 休息 吧 ！ 哇 ！ 好好 喔 ～ __UNDEF__ 咦 ？ 人山人海 __UNDEF__ 擠死 人 了 。 什麼 ？ 沙丁魚群 不會 互撞 也 不會 分散 ， 是 因為 牠們 會 聽 周遭 的 聲音 。 這 是 真 的 嗎 ？ 嗡嗡 __UNDEF__ 放上 、 拉緊 __UNDEF__ 喀喳 __UNDEF__ 假 的 。 海水 從 魚 的 身體 側邊 小 洞 進入 ， 搖晃 內側 細胞 ， 能 確認 自己 與 同伴 的 距離 。 該 特性 可 當成 汽車 自動 駕駛 技術 的 參考 。 人類 研究 什麼 生物 以 發展 海 底 發電 技術 ？ ① 電鰻 ② 昆布 __UNDEF__ 靜悄悄 __UNDEF__ ② 昆布 。 名為 巨藻 的 大型 昆布 將 根部 牢牢 固定 在 海 底 ， 這 項 技術 可以 運用 在 波力 發電 。 模仿 企鵝 與 蛇 的 仿生 無人機 確實 存在 。 這 是 真 的 嗎 ？ 人山人海 __UNDEF__ 匡啷 __UNDEF__ 嗡嗡 __UNDEF__ 真的 。 仿生 無人機 可以 去 人類 不能 去 的 地方 ， 不只 能 協助 海 底 調查 與 救難 ， 還 有 許多 用途 ， 值得 期待 。 第4 章 __UNDEF__ 以 生物 為 靈感 發想 的 最 新 技術 【 聲音 技術 】 　　 __UNDEF__ 成年人 聽 不 見 ？ 蚊子 的 合奏曲 __UNDEF__ 每 到 炎熱 夏季 ， 一 個 不 注意 就 覺得 手腳 開始 癢 了 起來 ， 相信 你 也 常 有 這樣 的 經驗 吧 ？ 有時候 光 是 聽到 嗡嗡聲 就 覺得 癢 ， 你 知道 那 到底 是 什麼 聲音 ， 又 代表 什麼 意義 嗎 ？ 每 年 夏天 ， 蚊子 就 會 嗡 嗡 嗡 的 靠近 你 。 適合 蚊子 活動 的 氣溫 是 攝氏 二十五 到 三十五 度 之間 ， 台灣 與 日本 的 夏季 對 蚊子 來 說 再 舒適 不過 。 對了 ， 剛剛 說 的 嗡嗡聲 是 蚊子 拍動 翅膀 的 聲音 。 蚊子 一 秒鐘 可以 拍動 三百五十 到 六百 次 翅膀 ， 遠 多於 其他 昆蟲 。 如果 是 用 音頻 （ 聲音 的 高低 範圍 ） 來 表示 蚊子 的 振翅聲 ， 大約 是 三百五十 到 六百 赫茲 （ Hz ） 。 人類 說話 的 聲音 大概 是 三百 到 兩千 赫茲 ， 換句話說 ， 人類 可以 清楚 聽見 蚊子 的 振翅聲 。 事實 上 ， 雄 蚊 和 雌 蚊 的 振翅聲 不同 。 一般 狀況 下 ， 雌 蚊 為 四百 赫茲 ， 雄 蚊 為 六百 赫茲 。 當 雄 蚊 和 雌 蚊 相遇 墜入 情網 ， 振翅 速度 就 會 逐漸 加快 ， 聲音 越來越 高 ， 最後 來到 一千兩百 赫茲 左右 。 簡單 來 說 ， 蚊子 的 求偶 行為 媲美 二重奏 ， 可以 演奏出 最 和諧 情歌 的 雄 蚊 和 雌 蚊 才 能 交配 產卵 ， 可 說 是 熱情 洋溢 的 情歌 啊 ！ 蚊子 演奏 的 情歌 __UNDEF__ 蚊子 是 夏天 的 大敵 __UNDEF__ 以 蚊子聲 驅蟲 ？ （ 1 秒鐘 拍打 翅膀 的 次數 ） __UNDEF__ 蝴蝶 8 ～ 10 次 __UNDEF__ 蜻蜓 20 ～ 30 次 __UNDEF__ 蜂蜜 100 ～ 200 次 __UNDEF__ 蒼蠅 190 ～ 250 次 __UNDEF__ 蚊子 350 ～ 600 次 __UNDEF__ 你 知道 蚊子聲 也 能 驅 蚊 嗎 ？ 原理 很 簡單 ， 只要 利用 雄 蚊 和 雌 蚊 的 不同 振翅聲 即 可 。 事實 上 ， 無論 雄 蚊 或 雌 蚊 都 是 吸食 花蜜 和 植物 汁液 維生 。 只有 產卵 前 的 雌蚊 才 會 吸 人 血 ， 因為 懷孕 的 雌蚊 需要 吸食 人 血 補充 營養 。 進一步 來 說 ， 雌 蚊 懷孕 後 代表 再 也 不 需要 交配 ， 因此 在 產卵 之前 都 會 想 辦法 避開 雄蚊 。 如果 牠 在 此時 聽見 求偶 中 的 雄 蚊 振翅聲 ， 一定 會 敬而遠之 。 目前 已經 有 不少 廠商 利用 雄蚊 振翅聲 開發出 各 種 驅 蚊 製品 ， 包括 桌上型 、 手錶型 ， 還 有 手機 應用 程式 。 各位 有 聽 過 蚊音 （ mosquito tone ） 嗎 ？ 蚊音 來自 「 蚊子 振翅 時 發出 的 令 人 討厭 的 聲音 」 ， 雖然 與 蚊子 實際 的 振翅聲 不同 ， 但 很 接近 蚊子 振翅聲 ， 是 令 人 感到 頭痛 且 不 舒服 的 聲音 。 不過 ， 只有 兒童 和 青少年 聽 得 見 蚊音 ， 成年人 大都 聽 不 見 。 這 項 特性 讓 它 成為 治安 利器 ， 有 些 店家 或 機構 會 在 門 前 設置 喇叭 播放 蚊音 ， 讓 那些 三五成群 阻礙 他人 通行 ， 深夜 在 路 上 閒晃 的 青少年 坐立不安 、 無法 久待 ， 維持 社會 安寧 。 話說回來 ， 為什麼 成年人 聽 不 見 蚊音 呢 ？ 兒童 聽 得 見 二十 到 兩萬 赫茲 的 聲音 ， 但 隨著 年齡 增長 ， 慢慢 的 就 會 聽 不 見 高頻聲 ， 長大 後 只 能 聽到 二十 到 一萬七千 赫茲 的 聲音 。 蚊音 大約 是 一萬七千 赫茲 的 高頻聲 ， 因此 大部分 的 成年人 都 聽 不 見 。 與 蚊子 振翅聲 相近 的 聲音 __UNDEF__ 也 有助於 維護 治安 ！ 驅 蚊 製品 __UNDEF__ 手錶型 __UNDEF__ 桌上型 __UNDEF__ 小知識 __UNDEF__ 利用 香草 植物 驅蟲 ？ 蚊子 是 靠 人類 呼出 的 二氧化碳 尋找 人 血 。 天竺葵 之類 的 香草 植物 散發 的 味道 可以 麻痺 蚊子 的 知覺 ， 在 身邊 擺放 這 類 香草 植物 就 能 發揮 驅蟲 效果 。 看 不 見 也 沒關係 ！ 利用 超音波 就 能 暢行無阻 __UNDEF__ 蝙蝠 利用 超音波 獲取 情報 ， 人類 應用 這 項 「 回聲 定位 」 技術 開發出 許多 商品 。 超音波 是 一 種 聲音 ， 雖然 我們 看 不 見 聲音 ， 但 事實 上 聲音 是 波 。 聲音 發出 之後 會 使 周遭 的 空氣 產生 細微 振動 ， 以 波 的 型態 在 空氣 中 傳播 。 當 波 傳入 我們 的 耳 中 使 鼓膜 振動 ， 人類 就 會 聽到 聲音 。 波 在 一 秒鐘 振動 幾 次 的 頻率 稱為 周波數 ， 周波數 的 單位 是 赫茲 （ Hz ） 。 周波數 較多 的 稱為 高音 ， 周波數 較 低 稱為 低音 。 如 下圖 所 示