Под микроскопом крыло бабочки перестаёт быть сплошным цветным полотном и начинает напоминать черепичную крышу. Каждая чешуйка выглядит как крошечная «черепица» с рёбрышками и воздушными промежутками. Такая структура работает как оптическая микросистема: она направляет падающий свет, а не просто поглощает его, как это делает обычный слой пигмента.
Эти наноразмерные рёбра образуют то, что физики называют фотонным кристаллом, — материал с периодическим строением, который управляет распространением электромагнитных волн. За счёт сложения волн и интерференции в тонких плёнках одни длины волн усиливаются и отражаются, а другие подавляются. В самых насыщенных синих оттенках, наблюдаемых у бабочек, меланин и другие пигменты играют лишь вспомогательную роль: они в основном стабилизируют структуру, а не определяют цвет.
Инженеры, изучающие такие структурные цвета, опираются на уравнения Максвелла и контраст показателя преломления, чтобы объяснить, как столь хрупкая архитектура способна создавать насыщенный цвет под разными углами обзора и при этом оставаться лёгкой и гибкой. Тот же принцип управления светом, который дарит бабочке её мерцающий голубой оттенок, сегодня вдохновляет разработки биомиметических защитных поверхностей от подделок, низкоэнергетических дисплеев и оптических покрытий нового поколения.
