文／穿山甲

小時候老師常會請你依水果的顏色幫忙分類，這時你會發現分類到藍色與紫色且常見的水果甚少。紫色大概就屬葡萄與桑葚，藍色大概只有藍莓稱得上。仔細觀察藍莓會發現它的外表呈現一層白霧的藍灰色光澤，看起來就像是大自然最天然的藍色代表。許多果汁、點心與保健食品，也喜歡用藍莓來標榜天然色素來源。

果皮色澤 真假難辨

然而藍莓表皮其實並沒有想像中的藍，因表皮上披覆了一層極薄的白色蠟質塗層，這是一種天然的植物蠟，裹在藍莓外層可以形成保護層，隔絕外界黴菌、昆蟲或細菌的侵害。如果嘗試將這層果蠟移除，會發現到果皮其實比較接近黑色或深紫紅色。將藍莓切開則會發現到果肉通常呈現白色或黃綠色，少數呈現淡紅色。

此外，藍莓含有大量的花青素，這些花青素表現出紅色與紫色，也就是從表皮到果肉，所有的色調根本與藍色扯不上關係。真正讓藍莓呈現藍色的原因，其實是果皮上那層極薄的果蠟。從電子顯微鏡中可以觀察到，這層果蠟具有特殊的微觀結構，除了可以讓表皮疏水外，還能反射與散射特定波長的光線，使我們的眼睛看到藍莓呈現藍色或藍灰色的外觀，這是一種物理上的結構色。這樣的藍是光與表面結構相互作用後，人眼誤認為這是物體本身的顏色。

色素結構 原理不同

眾所周知光照射在物體上，若吸收其他光僅反射黃光，則呈現黃色，其他顏色亦同。色素分子吸收眾多光，僅反射一種光，則呈現該顏色，所以類胡蘿蔔素呈現黃色或橘色、葉綠素呈現綠色、花青素則隨著環境的酸鹼值，從紅色或紫色，再變為藍色。在自然界中，黑色的花較少，因為黑色會吸收所有顏色的光，這容易讓花晒傷。有些看起來黑色的花，其實大多是混合色，使花近似於黑色。

結構色是倚靠物體表面的微觀結構，對光產生繞射、散射，以及干涉等作用，以致某些特定的光波長被增強或衰減，從而展現出特定色彩。多數的動物體內無法製造藍色素，但身體帶有藍色的動物卻不少。黑框藍閃蝶翅膀上的黑框呈現原始色調，翅膀中央則具有許多微小鱗片，這些鱗片如同光柵般讓翅膀呈現藍色金屬色澤。

藍樫鳥的羽毛帶有黑色素，黑色素通常會呈現黑色與棕色，但藍樫鳥的羽毛卻呈現藍色。這是因為羽毛中具有許多大小與形狀不一的氣穴，這些氣穴容易讓藍光產生建設性干涉，最終在人類眼中展現出深淺不一的藍色。對於黑色而言，較常見具有黑色羽毛的鳥類，在實質意義上，其實都算不上真正的黑，這些鳥類不是身上帶有一點灰，就是黑色的羽毛還是能反射光線，然而在印尼有一種天堂鳥，它的羽毛上具有很多奈米結構，能夠吸收99.95%的光線，使其看起來具有極黑的外觀。

在我們了解結構色的原理後，會發現結構色不僅顯現大自然的巧思，也可以將其應用於生活科技。像是能產生極黑色調的微觀結構可用於抗反射膜，亦可應用於增進太陽能的發電效率。隨時改變顏色的蝴蝶翅膀，可以應用於實現不靠染料的鮮豔色彩，讓服裝在光線下呈現不同色調，作為仿生科技的時尚布料。結構色亦可以作為防偽技術，讓紙鈔、護照或證件產生特定角度的色彩變化，讓它們難以被偽造。