美国化学学会 鹦鹉螺壳内的彩虹色珍珠层
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夏天,许多人喜欢沿着海滩散步寻找贝壳
其中最珍贵的是那些里面含有彩虹色珍珠母的珍珠
但是许多海滩精梳机会惊讶地发现闪光珍珠质是自然界最坚固、最有弹性的材料之一
现在,《美国化学学会纳米》杂志的研究人员报道说,他们已经制造出一种具有互锁矿物层的材料,这种材料类似珍珠质,比以前的仿制品更坚固、更坚韧
一些软体动物,如鲍鱼和珍珠牡蛎,壳里衬有珍珠质
这种材料由称为文石的微观矿物“砖”层组成,这些层堆叠在软有机化合物的交替层上
科学家们试图复制这种结构来制造工程或医疗应用材料,但是到目前为止人造珍珠层还没有天然珍珠层坚固
赫曼特·劳特、卡罗琳·罗斯、哈维尔·费尔南德兹和他的同事们注意到,先前的珍珠质仿制品使用的是扁平的矿物砖,而天然材料则是交错成复杂的人字形图案的波浪形砖
他们想知道复制这种结构是否会为可持续发展的医疗材料创造一种更强、更坚硬的珍珠质仿制品
利用天然珍珠质的成分,研究小组通过在图案化的壳聚糖膜上形成波浪状的文石矿物薄片来制造他们的复合材料
然后,他们将两张纸互锁在一起,用丝心蛋白填充波状表面之间的空间
他们将150层互锁在一起,形成了一个大约一便士厚的复合物
这种材料的强度和韧性几乎是之前仿珍珠质的两倍和四倍——接近天然珍珠质的强度和韧性
人造珍珠质也是生物相容的,研究人员通过在其表面培养人类胚胎干细胞一周来证明这一点
研究人员说,这些特征表明这种材料可能适合可持续、低成本的医疗用途
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