Additive Photonic Colors in the Brazilian Diamond Weevil, Entimus imperialis

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Résumé

Structurally colored nano-architectures found in living organisms are complex optical materials, giving rise to multi-scale visual effects. In arthropods, these structures often consist of porous biopolymers and form natural photonic crystals. A signature of the structural origin of coloration in insects is iridescence, i.e., color changes with the viewing angle. In the scales located on the elytra of the Brazilian weevil Entimus imperialis (Curculionidae), three-dimensional photonic crystals are observed. On one hand, each of them interacts independently with light, producing a single color which is observed by optical microscopy and ranges from blue to orange. On the other hand, the color perceived by the naked eye is due to multi-length-scale light effects involving different orientations of a single photonic crystal. This disorder in crystal orientations alters the light propagation in such a way that the crystal iridescence is removed. Entimus imperialis is therefore a remarkable example of additive photonic colors produced by a complex multi-scale organic architecture. In order to study this specific natural photonic structure, electron microscopy is used. The structure turns out to be formed of a single type of photonic crystal with different orientations within each scale on the elytra. Our modeling approach takes into account the disorder in the photonic crystals and explains why the structure displays bright colors at the level of individual scales and a non-iridescent green color in the far-field.
langue originaleAnglais
Numéro d'article848003
Pages (de - à)1-15
Nombre de pages15
journalProc. of SPIE
Volume8480
Numéro de publication84803
Les DOIs
Etat de la publicationPublié - 12 août 2012
EvénementSPIE Conference - Optics+Photonics - San Diego, États-Unis
Durée: 11 août 2012 → …

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  • Activités

    • 4 Participation à une conférence, un congrès
    • 1 Discours invité

    Optical effects in insects’ photonic structures

    Sébastien Mouchet (Orateur)

    20 sept. 2016

    Activité: Types de discours ou de présentationDiscours invité

    34th Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS)

    Sébastien Mouchet (Conférencier)

    12 août 201315 août 2013

    Activité: Types de Participation ou d'organisation d'un événementParticipation à une conférence, un congrès

    30th Course Nano-structures for Optics and Photonics, A NATO Advanced Study Institute, International School of Atomic and Molecular Spectroscopy

    Sébastien Mouchet (Poster)

    14 juil. 2013

    Activité: Types de Participation ou d'organisation d'un événementParticipation à une conférence, un congrès

    Presse/médias

    Image of the Week, Optics & Photonics News, 09/01/2017

    Sébastien Mouchet

    9/01/17

    1 Contribution média

    Presse/Médias: Autre

    Thèses de l'étudiant

    Étude de couleurs structurales : influence de la dimensionnalité sur la diffusion de la lumière dans des cristaux photoniques naturels

    Author: Mouchet, S., 2011

    Superviseur: Colomer, J. (Promoteur), Vandenbem, C. (Copromoteur), Houssiau, L. (Jury) & Frising, F. (Jury)

    Thèse de l'étudiant: Master typesMaster en sciences physiques

    Mécanismes fondamentaux de la coloration structurale : addiction et induction de couleurs

    Author: Mouchet, S., 29 sept. 2015

    Superviseur: Deparis, O. (Promoteur), Su, B. L. (Jury), Lepere, M. (Président), Vukusic, P. (Personne externe) (Jury), Berthier, S. (Personne externe) (Jury) & Voué, M. (Personne externe) (Jury)

    Thèse de l'étudiant: Doc typesDocteur en Sciences

    Prix

    Honorable Mention - 2013 Olympus BioScapes Digital Imaging Competition

    MOUCHET, Sebastien (Bénéficiaire), 16 déc. 2013

    Prix: Prix ​​(y compris les médailles et récompenses)

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