カブトムシは、他の種や悪天候から身を守るための内蔵の装甲を備えた生き物です。体内に骨格がないため、カブトムシは外骨格と呼ばれる硬い殻で覆われた小さなタンクのようなもので、柔らかい体を保護しています。主な皮膚として機能することとは別に、カブトムシの外骨格は、感覚フィードバックや水分調節などの機能を含む他の機能を提供します。多くのカブトムシの外骨格は鮮やかな色をしており、他のカブトムシや他の生物との視覚的なコミュニケーションに役立つ模様があります。上級研究員で機械工学助教授のリン・リーは、他の6つの大学の同僚と共同で、カブトムシの外骨格の機械的性能と光学的性能の相互作用を調査しました。
彼が注目したのは、ハナムグリと呼ばれる特定の甲虫種でした。東南アジアの熱帯雨林に生息し、濃い青から緑、オレンジ、赤まで鮮やかな色を特徴とし、保護、コミュニケーション、保湿の役割を果たす 2 つの主な層で構成されています。リー氏と彼のチームは、甲虫の殻の構成に関する知識を基に研究を開始しました。甲虫の外側のエキソクチクラ層には、厚さわずか 1/30 ミリメートルのユニークな微細構造が含まれており、その構成は水平方向のナノスケールの層の積み重ねで、外骨格に光学的な色彩と機械的耐性を同時に提供します。
色素ベースの着色とは対照的に、ハナムグリの外観は外骨格の微細構造によって決まります。ナノ層領域は、特定の色の光を選択的に反射する 2 つの交互の材料組成で構成されています。
