Nyt materiale efterligner styrke, perlemors sejhed

Om sommeren, mange mennesker nyder gåture langs stranden på udkig efter muslingeskaller. Blandt de mest værdsatte er dem, der indeholder iriserende perlemor (også kendt som perlemor) indeni. Men mange strandhytter ville blive overrasket over at lære, at skinnende perlemor er en af ​​naturens stærkeste, mest modstandsdygtige materialer. Nu, forskere, der rapporterer i ACS Nano har lavet et materiale med sammenlåste minerallag, der minder om perlemor og er stærkere og sejere end tidligere efterligninger.

Nogle bløddyr, såsom abalone og perleøsters, have skaller beklædt med perlemor. Dette materiale består af lag af mikroskopiske mineralske "mursten" kaldet aragonit stablet på skiftende lag af bløde organiske forbindelser. Forskere har forsøgt at replikere denne struktur for at lave materialer til ingeniørarbejde eller medicinske applikationer, men hidtil har kunstig perlemor ikke været så stærk som dens naturlige modstykke. Hemant Raut, Caroline Ross, Javier Fernandez og kollegaer bemærkede, at tidligere nacre-efterligninger brugte flade mineralske mursten, der henviser til, at naturmaterialet har bølgede mursten, der hænger sammen i indviklede sildebensmønstre. De ønskede at se, om gengivelse af denne struktur ville skabe en stærkere, hårdere nacre efterligner bæredygtige medicinske materialer.

Ved at bruge komponenterne i naturlig perlemor, holdet lavede deres kompositmateriale ved at danne bølgede plader af mineralet aragonit på en mønstret chitosanfilm. Derefter, de låste to af arkene sammen udfylde mellemrummet mellem de bølgede overflader med silkefibroin. De stablede 150 sammenlåste lag sammen for at danne et kompositmateriale, der var omkring en øres tykkelse. Materialet var næsten dobbelt så stærkt og fire gange så sejt som tidligere perlemor efterligner - tæt på styrken og sejheden rapporteret for naturlig perlemor. Den kunstige perlemor var også biokompatibel, hvilket forskerne demonstrerede ved at dyrke menneskelige embryonale stamceller på overfladen i en uge. Disse funktioner tyder på, at materialet kunne være egnet til bæredygtige, billige medicinske anvendelser, siger forskerne.