“动物都是科学家”系列五懂纳米技术的变色龙

马睿棋

大家都知道，变色龙会变色。变色龙的皮肤好似有一个调色板，依靠这个“调色板”，变色龙能把皮肤的颜色调和得和周围环境一样，不仅能蒙蔽天敌，就连我们，也不会轻易发现它的存在。

变色龙变的这个魔术，叫作保护色。从生存角度来说，变色龙的变色可不仅是为了藏身于环境中，躲避天敌。雄性变色龙为了吸引雌性会变色，和雄性小伙伴进行竞争时也会变色，还会通过身体的变色与其他变色龙打招呼、聊天。变色，有时就是变色龙之间的语言。

不同寻常的变色

动物们多多少少都会改变体表的一些颜色，它们的肤色通常靠存储在表皮细胞内的色素，有什么样的色素，就有什么样的肤色。

不过，这种变色的办法太老旧了，变色龙可不喜欢。变色龙喜欢穿色彩斑斓的花衣服，这得准备多少种色素呀！而且，还得把这些色素分门别类放在不同的细胞里。这个办法，成本太高。合成各种色素，需要很多物质和能量，对于变色龙小小的身体来说，真是不划算。

变色龙懂得科技就是竞争力这一道理，它决定采用纳米技术，做个纳米科学家，弃用色素，而采用结构色，简捷、快速地解决变色问题。变色龙极其善于通过纳米晶体的队形变换，选择性地将太阳光里的一些色光反射出去，把另一些色光吸收掉，这一点可真不同寻常。

这是科学家的推测，还是变色龙真的这么了不起呢？举个例子，变色龙平静下来时是绿色的，但它并没有绿色素，这就否定了色素说。

巧妙利用太阳光

玩色彩的不依靠色素，这是怎么回事？原来，太阳光就是天然的颜色大宝库。人眼能分辨出太阳光里的几种色光，我们将其定义为可见光。其他动物的眼睛，也有分辨太阳光里各种色光的能力。它们分辨的色光波长不一定和人类眼睛分辨出的色光波长范围一样，有的动物分辨出来的长些，有的分辨出来的短些。所以，同一个自然界，在我们的眼睛里和动物的眼睛里，色彩上可能并不一样。在不同种类的动物眼中，也并不一定一样，这取决于各自能看得到的太阳光光谱范围。

怎样利用太阳光来改变皮肤颜色呢？

眼睛能看到物体，是因为物体表面把太阳光反射到眼睛里。而眼睛能看到颜色，是因为反射的太阳光里，色光的比例发生了变化。如果进入我们眼睛里的以红光为主，我们就认为物体是红色的;如果以绿光为主，我们就认为物体是绿色的。

所以，皮肤里没有绿色素的变色龙却能显示出绿色来，是因为它的皮肤在反射太阳光时，主要反射绿光。

太神奇了，它是怎么做到的呢？原来，变色龙皮肤的细胞里含有很多只有130纳米大小的晶體结构。如果增大晶体之间的空间，变色龙就会反射红光等波长较长的色光;如果缩小晶体之间的空间，变色龙就会反射蓝、紫等波长较短的光。

变色龙在兴奋的时候，皮肤细胞内的纳米晶体的间距大大增加，于是颜色就会变成黄色、橙色、红色，鲜艳无比。

怎么证实这一点呢？如果我们按压变色龙的皮肤，皮肤细胞里的纳米晶体会挤在一起，间距变小，一条蓝色变色龙出现了。这个时候，变色龙觉得自己受到攻击，实际上是处于兴奋状态的，按道理，应该变成红色、橙色、黄色才对。可是简单的一个按压，它竟然变成“蓝精灵”了！当压力移除，纳米晶体的间距恢复到平静状态时的间距，变色龙立刻又变成绿油油的！

这就是变色龙采用的纳米技术。

自带“空调”，拒绝多余热量

一种生活在沙漠地带的变色龙，在变色的细胞层下面，还有一层“空调细胞”。这些细胞里，也有纳米晶体。但是，这些晶体个头更大，彼此间隔更远，而且散落地分布在细胞中。这么大的晶体间距，可以反射比红光波长更长的红外光。太阳照在身上暖洋洋的，就主要是红外光这些长光波的功劳。变色龙是变温动物，身体调节体温的能力不强，如果对太阳光送来的热量来者不拒，在盛夏的烈日下，很容易把自己晒成肉干，这是所有变色龙都坚决反对的事情。于是，它们就用这层晶体，把红外光等送走，婉拒这些额外的热量，这就是变色龙自带的“空调”。

能把纳米技术运用得如此娴熟，变色龙称得上是当之无愧的纳米科学家。