安徽銅陵墻體廣告 實驗室里“長出”了珍珠母,其生長速度比自然界的珍珠還快百倍!日前,中國科學技術大學俞書宏教授課題組在人工合成珍珠母方面獲得打破性停頓,初次經過模仿自然珍珠母生長過程制備了人工仿生構造資料,具有與自然珍珠母高度類似的化學成分、微觀構造等特征,并兼具很好的強度及韌性。該成果刊發(fā)在10月7日出版的國際權威學術期刊《科學》雜志上。
據(jù)引見,貝殼內層的珍珠母具有共同而復雜的微觀層狀構造,這種構造使珍珠母在宏觀上同時具備超凡的硬度和韌性,這二者在許多人工合成資料中無法兼得。為在人工體系里完成相似珍珠母的優(yōu)良力學性能,仿珍珠母資料的制備不斷是資料科學范疇的研討熱點之一。
為了復原珍珠母的復雜構造,目前科學家們已開展了一些制備二維仿珍珠母薄膜資料的辦法。但關于三維體相仿珍珠母資料,已有的合成辦法如陶瓷漿料組裝-燒結法等,通常設備復雜且須經過超高溫燒結成型,制備的資料的多級構造控制不夠深化,并且將很多不耐高溫的資料掃除在外?!胺从^自然界中珍珠母的構成過程,貝類首先在外套膜和貝殼內壁的生長面之間的腔體內用特定有機資料構筑層狀框架構造,層間填滿富含蛋白質的膠狀物質,然后在層間不時富集碳酸鈣并使其礦化,最終構成堅硬而不失韌性、成分簡單卻流光溢彩的珍珠母層?!庇釙陥F隊在實驗室里巧妙地模仿了這個過程。
他們首先用與自然貝殼中完整相同的有機材質搭建出相似的層狀“框架”,并置入人工“腔體”中。不同于自然界中貝類破費數(shù)年時間不時分泌該有機物質并使碳酸鈣其在框架上礦化,俞書宏團隊設計了一個“循環(huán)系統(tǒng)”,在兩周內就能“復制”珍珠母長達數(shù)年的自然構成過程,速度超其百倍。