黑色素的高折射率(RI)和宽带吸收能力有助于色素抵御紫外线辐射(UV)的能力。这些光学特性也有助于鸟类和许多其他动植物的鲜艳结构颜色。
研究人员认为,紫外线照射会影响RI和吸收,因为黑色素暴露在紫外线下会发生化学结构变化,但目前尚不清楚究竟发生了什么类型的变化。
为了提供见解,Li等人测量了合成黑色素薄膜暴露在从紫外到近红外波(360-1700纳米)的宽光谱范围内的RI和吸收变化。他们发现,在紫外线照射后,RI和吸收系数都显著增加,特别是在400纳米附近。研究结果表明,黑色素的保护功能在强紫外线照射后得到增强。
为了推广他们针对黑色素大家族的研究,研究人员使用了两种类型的合成黑色素:聚多巴胺和一种更天然的聚(多巴胺-左旋多巴)。
“尽管基于左旋多巴的薄膜在紫外线照射后的反射指数略高,但两种薄膜在暴露后观察到的RI和吸收系数变化的一致性是最突出的发现,我们首次通过精确测量折射率观察到这些变化。”作者Ali Dhinojwala博士说,他是阿克伦大学高分子科学与高分子工程学院的临时主任,高分子科学的H.A. Morton教授。
该研究的应用包括更好地了解天然黑色素和动植物结构色的光防护行为,以及设计用于高级紫外线防护的合成黑色素材料的可能性。研究人员计划用同样的方法研究其他的黑色素化学物质。
故事作者:Jodi Ackerman Frank, AIP Publishing。
来源:“合成黑色素涂层的宽带复折射率表征及其在紫外线照射后的变化”,由李伟尧,Anvay Patil,周旭豪,王钊,肖明,Matthew D. Shawkey, Nathan Gianneschi和Ali Dhinojwala,应用物理快报(2020)。这篇文章可在以下网址查阅https://doi.org/10.1063/5.0024229.
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