ผีเสื้อมีสีสันที่สดใสที่สุดในธรรมชาติ โดยปีกของพวกมันแสดงเป็นแถวพราวซึ่งดูเหมือนจะเปลี่ยนสีขณะที่พวกมันกระพืออยู่ท่ามกลางดอกไม้และจิบน้ำหวาน

สีสันที่หลากหลายเหล่านี้ นอกเหนือจากรูปลักษณ์ที่สวยงามแล้ว ยังให้ประโยชน์ในวัตถุประสงค์ต่างๆ มากมาย เช่น ลายพราง การดึงดูดคู่ครอง และการส่งสัญญาณคำเตือน แต่อะไรทำให้ผีเสื้อมีสีสันที่เข้มข้นและน่าดึงดูดใจกันนะ?

ผีเสื้อโดดเด่นในฐานะสิ่งมีชีวิตที่มีลวดลายและสีสันที่ประณีตมากที่สุดในโลกธรรมชาติ สีที่เราสังเกตเห็นบนปีกผีเสื้อมีต้นกำเนิดมาจากสองแหล่งที่แตกต่างกัน ได้แก่ สีทั่วไป และสีโครงสร้าง

สีทั่วไปเป็นผลมาจากเม็ดสีเคมีที่ดูดซับความยาวคลื่นแสงจำเพาะและสะท้อนแสงสีอื่น ตัวอย่างที่คุ้นเคยคือคลอโรฟิลล์ ซึ่งให้สีเขียวแก่พืชโดยการดูดซับสีน้ำเงินและสีแดงแต่กลับสะท้อนสีเขียว อย่างไรก็ตาม ลักษณะที่น่าสนใจอย่างแท้จริงของการระบายสีผีเสื้อนั้นอยู่ที่สีโครงสร้างของพวกมัน ซึ่งเกิดจากโครงสร้างอันเป็นเอกลักษณ์ของปีกของมัน

สีโครงสร้างของผีเสื้อนั้นมาจากเกล็ดที่ปกคลุมปีกของมัน เกล็ดเหล่านี้ประกอบด้วยผลึกที่ทำจากไคติน ซึ่งเป็นสารที่มีอยู่ในโครงกระดูกภายนอกของแมลงด้วย

แม้จะมีขนาดที่เล็ก วัดได้เพียงไม่กี่นาโนเมตร แต่ผลึกเหล่านี้ก็มีโครงสร้างที่ซับซ้อนเป็นพิเศษ นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาที่มีการประยุกต์ในด้านการแพทย์ อิเล็กทรอนิกส์ และการเดินทางในอวกาศ ยังเกี่ยวข้องกับการสร้างโครงสร้างในระดับนาโนอีกด้วย

อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนของโครงสร้างนาโนในปีกผีเสื้อมีมากกว่าโครงสร้างนาโนที่สร้างขึ้นโดยความพยายามของมนุษย์ ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์กำลังสำรวจว่าการพัฒนาผลึกที่พบในปีกผีเสื้อสามารถนำไปใช้กับอุตสาหกรรมต่างๆ ได้อย่างไร

การศึกษาการพัฒนาปีกผีเสื้อแบบเรียลไทม์ยังไม่สามารถทำได้ นักวิจัยหันมาสำรวจเกล็ดของผีเสื้อที่โตเต็มวัย และขยายพวกมันให้กว้างขึ้นเพื่อเปิดเผยความลับของพวกมัน การศึกษาชิ้นหนึ่งมุ่งเน้นไปที่ผีเสื้อสีเทาตัวเล็ก ๆ จากเม็กซิโก ซึ่งมีปีกสีดำสนิทที่มีแถบสีน้ำเงินด้านบน และสีเขียวที่มีแถบสีแดงด้านล่าง

เมื่อขยายใหญ่ขึ้น เกล็ดสีเขียวเผยให้เห็นถึงความซับซ้อนที่น่าประหลาดใจ ในขณะที่ปรากฏเป็นสีเขียวสดใส พวกมันแสดงพื้นหลังสีส้มแดง และประกอบด้วยบล็อคสีหลายสีที่ไม่ทับซ้อนกัน แต่ละสเกลมีโครงสร้างนาโนคริสตัลที่จัดเรียงเป็นเส้นตรงจากเล็กไปใหญ่บนปีก สิ่งที่น่าสนใจคือผลึกนาโนเหล่านี้ไม่ได้อัดแน่นแน่น แต่ติดอยู่ที่ด้านล่างของปีกอย่างหลวมๆ การจัดเรียงนี้ชี้ให้เห็นถึงกระบวนการพัฒนาที่หยุดนิ่งตามเวลา โดยแสดงให้เห็นขั้นตอนของการก่อตัวของผลึก มีการตั้งสมมติฐานว่าเกล็ดอาจก่อตัวเป็นเปลือกนอกก่อนที่จะพัฒนาโครงสร้างผลึกภายใน

ในขณะที่มุ่งเน้นไปที่ผีเสื้อสายพันธุ์เดียวจากหลากหลายสายพันธุ์นับหมื่น นักวิจัยยืนยันว่ากระบวนการพัฒนาที่สังเกตได้อาจเกี่ยวข้องกับเกล็ดปีกผีเสื้อส่วนใหญ่

ข้อมูลเชิงลึกนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ในวงกว้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในนาโนเทคโนโลยี ซึ่งการควบคุมทิศทางของแสงดังที่เห็นในปีกผีเสื้อถือเป็นสิ่งสำคัญ

โดยพื้นฐานแล้ว การออกแบบที่ซับซ้อนของธรรมชาติ เช่นที่พบในปีกผีเสื้อ ยังคงสร้างแรงบันดาลใจให้กับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในด้านต่างๆ