Впервые воссоздан природный перламутр
Переливающийся в лучах света перламутр, как все помнят, больше всего на виду внутри раковин некоторых моллюсков. Это же покрытие создаёт то, что мы знаем как жемчуг.
А вообще перламутр относится к редкому классу органоминеральных агрегатов и состоит в основном из карбоната кальция и конхиолина (рогового вещества, подобного хитину). Слоистая структура материала перламутровой плёнки, в которой необычные в своей дискретности слои карбоната проложены слоями конхиолина, придаёт ей не только хорошо знакомую переливчатость, но и механическую прочность. Красота и стойкость - страшная сила, особенно если начать мечтать о том, как можно было бы использовать подобное покрытие для своего обогащения, то есть на благо требовательного потребителя, если бы, конечно, можно было научиться получать такое покрытие искусственно… Почему бы, к примеру, не покрыть настоящим перламутром любимый iPhone или ещё какой гаджет, обречённый болтаться у вас в кармане или сумке?
К сожалению, все попытки создать копию перламутра с треском проваливались (то материалы не те, то результат не тот). До сегодняшнего дня. Учёные наконец-то забросили все попытки "найти свой путь к победе", сдались и просто постарались воспроизвести те самые биологические шаги, которые предпринимает моллюск для образования перламутра, благо технологии позволяют и не такое.
В результате успешного "списывания" исследователям из Кембриджского университета (Великобритания) удалось полностью воссоздать природный перламутр. Копия имеет ту же структуру, механические и оптические свойства, что и у природного оригинала (правда, не уточняется - морского или речного).
От лирики - к деталям. Создание искусственного перламутра проходило в три этапа. Сначала пришлось подсмотреть то, каким образом моллюск управляет исходным карбонатом кальция. Нужно было убедиться в том, что во время осаждения из раствора этот важнейший компонент не будет кристаллизоваться. Как этого добиться? Спросили у моллюска, и оказалось, что к раствору карбоната кальция необходимо добавить ион магния и растворимый органический полимер - всё так же, как это делает моллюск.
Небольшое предметное стёклышко погружалось несколько раз в раствор полимера (смесь полиакриловой кислоты и поливинилпиридина) - до образования на нём тонкой полимерной плёнки, которая затем была подвергнута специальной обработке для придания ей пористой структуры.
Потом стёклышко погружалось в тот самый раствор карбоната кальция. Осаждение минерала в порах полимера приводило к получению карбонатного слоя поверх органического полимера, после чего оба слоя кристаллизовались, и вся процедура повторялась - слой за слоем. О полученном результате можно отдалённо судить по приведённой выше фотографии.
Так родился настоящий перламутр, созданный руками человека, а подробный отчёт о проделанной работе можно найти в журнале Nature Communications.