朱崇愷

鸚鵡螺殼內(nèi)的虹彩珍珠質(zhì)

夏季，許多人喜歡沿著海灘散步尋找貝殼。其中最有價(jià)值的是那些內(nèi)部包含虹彩珍珠母（也稱為珍珠質(zhì)）的珍珠。但是，許多人都不知道，閃閃發(fā)光的珍珠質(zhì)是自然界中集堅(jiān)固及彈性于一身的材料之一。

一些軟體動(dòng)物（例如鮑魚(yú)和珍珠貝）的外殼內(nèi)襯著珍珠母。這種材料由被稱為文石的微觀礦物“磚層”交替地堆疊在軟性有機(jī)化合物層上組成。科學(xué)家們?cè)噲D復(fù)制這種結(jié)構(gòu)以制造用于工程或醫(yī)學(xué)應(yīng)用的材料，但是到目前為止，人造珍珠質(zhì)還不如天然珍珠質(zhì)堅(jiān)固。費(fèi)爾南德斯（Javier Fernandez）及其同事注意到，以前的人造珍珠母使用的是扁平的礦物磚，而天然材料的波浪磚則以錯(cuò)綜復(fù)雜的人字形圖案互鎖。他們想看看復(fù)制這種結(jié)構(gòu)是否會(huì)創(chuàng)造出更強(qiáng)、更堅(jiān)韌的珍珠母模仿材料。

團(tuán)隊(duì)在殼聚糖膜上將礦物文石片制成了所需的波浪磚形狀，然后用絲素蛋白填充波浪形表面之間的空間，最后再將150個(gè)這樣的互鎖層堆疊到一起，就形成了厚度約一美分硬幣（1.55毫米）的復(fù)合材料。該材料的強(qiáng)度幾乎是以前的珍珠母模擬物的兩倍，而韌性則是以前的四倍，接近于天然珍珠母的強(qiáng)度和韌性。研究還發(fā)現(xiàn)，人造珍珠質(zhì)同樣具有生物相容性，這表明該材料可以適用于醫(yī)療用途。