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纳微米尺度的有序结构会使材料具有特殊的光学、电学、磁学性质。在自然界中,这些材料是普遍存在,例如蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的结构色材料,这些材料的色彩并不是色素产生的而是由其表面的有机或无机介质的有序排列产生的;昆虫复眼与翅膀上的具有减少反射增加透过特性的亚波长尺寸的乳突结构;荷叶表面的超疏水性质等。