Як було створено штучний перламутр

Англійським вченим вперше вдалося створити повну копію перламутру - природного матеріалу, який покриває внутрішню порожнину раковин молюсків і є основним будівельним матеріалом перлів. За оцінками фахівців, рукотворний продукт навіть перевершує дорогоцінний натуральний аналог по міцності і оптичними властивостями.
Як було створено штучний перламутр


До останнього часу спроби хіміків усього світу відтворити перламутр в умовах лабораторії залишалися безуспішними. Форма кристалів у природного шедевра відображає їх атомну структуру, тому відтворити ідентичні штучні процеси вкрай складно.


Природний перламутр являють собою унікальний органіки-неорганічний композит: паралельні шари арагонита (карбонату кальцію, CaCO3) розділяються між собою пористими биополимерами, такими як хітин. Багатошаровість і впорядкованість структури роблять перламутрові відкладення в 3000 разів міцнішими, ніж сам матеріал основи - арагонит.


Хіміки вже створювали штучні продукти, наближені до перламутру за технічними характеристиками. Так, одна з дослідницьких груп використовувала для шаруватої структури оксид алюмінію замість CaCO3. Отриманий матеріал відрізнявся міцністю, проте мав бляклий білий колір. Тим часом, товщина кристалів арагонита в натуральному аналогу порівнянна з видимими світловими хвилями - тому перламутр і переливається всіма кольорами веселки.




Вченим Кембриджського університету вдалося повністю розібратися в природному процесі і успішно відтворити перламутр за допомогою CaCO3. Перш за все, їм було необхідно створити основу рукотворної структури - карбонат кальцію, який при осадженні з розчину не стане кристалізуватися.


«Куховарська книга» природи сама підказала рецепт штучного перламутру. Був відтворений натуральний матеріал, що використовується молюсками: дослідники додали до розчину CaCO3 неорганічні іони магнію і органічні компоненти. Осідаючи, арагонит абсорбировался на предметному склі і утворював шари однакової товщини.


На другому етапі створення перламутру осадовий шар карбонату кальцію покривався пористим шаром органіки. Нарешті, на третій стадії досліджень відбувалася кристалізація штучного створеного покриття.


У результаті багаторазового повторення описаного процесу в лабораторних умовах утворився «сендвіч», що складається з кристалічних і органічних шарів - довгоочікуваний штучний перламутр. За оцінками вчених, по своїй міцності і переливчасті блиску він навіть перевершує натуральний матеріал.


Фахівці запевняють, що у рукотворного шедевра велике майбутнє. Завдяки доступності матеріалів для його відтворення, новаторський продукт може знайти своє місце у світовій промислової індустрії. Зокрема, його можна застосовувати для виготовлення антикорозійних покриттів.


Увага, тільки СЬОГОДНІ!