结构色作为一种特殊的生物物理现象,已经引起了科学家们的广泛关注。特别是 Morpho蝴蝶,其闪亮耀眼的蓝色光芒在很远的地方都可以看见,这种颜色效应是一种典型的结构色,当鳞翅处于不同的环境中时,其表面的光学特性会发生变化。　　本文对 Morpho Didius蝴蝶对不同环境介质的响应特性进行了研究。首先,利用基恩士显微镜对蝴蝶鳞翅在不同环境中的颜色进行了观察,发现当滴加甲醇和乙醇溶液到鳞翅表面时,鳞翅的颜色会发生明显变化。另外,通过光学测试平台对蝴蝶鳞翅样品在不同环境下的反射光谱进行测量,由结果可知,滴加不同的溶液时,鳞翅表面的反射光谱和对应颜色发生明显变化,并且经过主元分析法处理之后差异更加明显。而当鳞翅周围环境是有机蒸气时,鳞翅表面的反射光谱和颜色改变微小,无法将不同的环境媒介区分开来,此时引入一种求取反射光谱相对改变量的方法,将不同介质与通入载气时的反射光谱求取差值,这种方法将不同介质的差别进行放大并且排除了载气对测试的影响,可以将不同介质进行有效的区分。　　借助严格耦合波理论对仿 Morpho Didius蝴蝶鳞翅结构的模型进行了针对不同环境氛围中特性的仿真分析。首先,在原模型基础上建立了两种简化模型,对三种模型在不同环境氛围下的反射光谱分析,发现非等宽非对称模型敏感性最强且与鳞翅本身特性最为接近,选取该模型进行深入分析。模型在横向上形成了类光栅结构,在纵向上形成了多层薄膜结构,提取了形成这种结构的主要参数并分析了这些参数对蝴蝶鳞翅在可见光范围内反射特性的影响。与此同时,还针对鳞翅处于不同环境媒介的情况进行了分析,在均匀介质中时,通过折射率表征;而在有机蒸气中时通过纳米厚度的薄膜层进行表征。分析发现模型的反射光谱及后续数据处理可以将不同介质和不同浓度蒸气进行有效区分。　　上述实验及仿真加深了对 Morpho蝴蝶鳞翅结构色的显色机理及其对氛围的检测能力的了解,为具有环境检测功能的仿生微纳结构/器件的设计、制造和应用提供了理论指导。