珍珠层的高光谱干涉层析成像

生物成因材料的结构表征对于理解生物现象及其环境、生成新的仿生工程概念至关重要。例如，由海洋软体动物形成的珍珠层在其形成过程中记录了局部环境条件，并因其纳米尺度砖泥结构而具有非凡强度。这种层状结构由透明文石薄片与超薄有机聚合物黏结而成，也产生了惊人的干涉色。现有的珍珠层结构表征方法依赖某种截面分析，如扫描电子显微镜或偏振依赖成像对比（PIC）映射。然而，这些技术具破坏性且过于耗时耗资源，难以分析大样本区域。在此我们提出一种全光学、快速且非破坏性的成像技术——高光谱干涉层析成像（HIT）——以空间映射珍珠层及其他无序层状材料的结构参数。我们将高光谱成像与光学干涉建模相结合，推断整个软体动物贝壳在不同发育阶段的珍珠层平均薄片厚度与无序度，观察到软体动物生长与薄片厚度之间此前未知的关系。我们这种快速、廉价且非破坏性的方法可轻易应用于野外研究。