为了躲避捕食者，长尾凤蝶（long-tail glasswing butterfly）依靠一种相当不寻常的伪装方式。这种南美蝴蝶翅膀上微小凸起的图案让它们看起来完全透明。如今，工程师们模仿了这些纳米结构，将其应用于一种用于治疗青光眼患者的眼内植入物。通过像蝴蝶翅膀那样散射光线，这种植入物能够准确测量可能导致失明的眼内液体积聚情况。
青光眼是一组损害视神经的眼部疾病，在约5%的病例中会导致不可逆的失明。尽管医生在人们就诊时会测量眼压，但眼压在两次就诊之间，甚至在一天的不同时段都可能发生剧烈波动。
“有时候眼压会急剧升高，”加州理工学院（California Institute of Technology）的医学和电气工程师、周一在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）期刊上发表的一项研究的合著者 Hyuck Choo 说。“似乎正是在这个时候，视神经受到了损伤。”
有药物可以降低眼压，但确切知道何时用药可能更能帮助人们避免视力丧失。“他们需要能够全天候、24小时监测这种眼压，”Choo 说。
他和他的同事们正在研发一种芝麻大小的眼内植入物，当光线照射时，它能显示眼压的变化。该植入物由一块拉伸过的柔性薄膜构成，薄膜下方有一个镜子，两者之间有一个小的空腔。当眼内压力增加时，薄膜会弯曲。这会使空腔变窄，从而改变反射光的波长。其目标是让植入此装置的人能够使用手机的光源在家中监测眼压。
然而，到目前为止，只有当光线和眼压监测设备直接对准眼睛时，该植入物才能给出准确的读数。Choo 表示，这对于手部不稳的人来说是行不通的。“患者必须能够轻松地进行测量，而不是经历这种繁琐的光学对准程序。”
凤蝶翅膀提供了一种解决这个问题的方法。与其他拥有透明翅膀的昆虫一样，它拥有排列成图案的圆顶状结构，可以让光线直接穿过，而不是反射回来。但长尾凤蝶还利用了第二种更独特的技巧来使其翅膀透明。在靠近身体的翅膀部分，纳米结构之间的间距更大。这种排列会将可见光散射到各个方向，无论光线来自哪个角度。它还会反射紫外线，这可能是蝴蝶用来向配偶发出信号，同时又能躲避某些捕食者的一种方式。
Choo 及其团队制作了具有类似凸起图案的薄膜植入物，并在兔子身上进行了测试。受蝴蝶启发的植入物的准确性是不带图案的平坦薄膜植入物的约三倍。它们也使眼压检查变得更容易；科学家们不必像以前那样小心地确保光线从精确的正确位置照射。由于植入物中的纳米结构会将光线散射到各个方向，一部分光线仍然会以正确的角度射回，能够被手持设备读取。
Choo 及其同事还调整了纳米结构的形状，以延长植入物的寿命。当身体感知到异物时，它会生长一层组织将其包裹起来，这有点像牡蛎生成珍珠。团队的另一位成员 Radwanul Hasan Siddique 表示，像真正的蝴蝶翅膀上的纳米结构那样尖锐的结构可能会刺穿这些细胞，从而可能伤害眼睛。
但是，通过使用温和的凸起形成略微粗糙的表面而不是光滑表面，植入物使身体细胞更难附着。当研究人员在一个月后检查兔子的眼睛时，他们发现组织没有在这些粗糙的植入物上生长。
该植入物可能在三年内可供人体试验。Choo 表示，除了预警危险的眼压升高外，这些设备还可以帮助医生收集有关患者眼压随时间变化的信息，以便他们能够量身定制更有效的治疗方案。
