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新材料模仿珍珠母的强度韧性

发布日期:2021-09-22 22:43   来源:未知   阅读:

  香港最快报码开奖现场直播夏季,许多人喜欢沿着海滩散步寻找贝壳。其中最有价值的是那些内部包含虹彩珍珠母(也称为珍珠质)的珍珠。但是,许多流浪者会惊讶地发现闪闪发光的珍珠质是自然界中最坚固,最有弹性的材料之一。现在,在ACS Nano中报道的研究人员 已经制造出一种具有互锁矿物层的材料,这种材料类似于珍珠质,并且比以前的模拟物更坚固。

  一些软体动物,例如鲍鱼和珍珠贝,其壳内衬着珍珠母。这种材料由称为文石的微观矿物“砖”层组成,堆叠在交替的软有机化合物层上。

  科学家们试图复制这种结构以制造用于工程或医学应用的材料,但是到目前为止,人造珍珠质还没有它的天然同类材料坚固。赫曼特·劳特(Hemant Raut),卡罗琳·罗斯(Caroline Ross),哈维尔·费尔南德斯(Javier Fernandez)及其同事注意到,以前的珍珠母模拟物使用的是扁平的矿物砖,而天然材料的波浪砖则以错综复杂的人字形图案互锁。他们想看看复制这种结构是否会为可持续医疗材料创造出更强大,更坚韧的珍珠母模仿物。

  该团队使用天然珍珠母的成分,通过在图案化的壳聚糖膜上形成波浪状的矿物文石片制成了复合材料。然后,他们将两张床单互锁在一起,用丝素蛋白填充波浪形表面之间的空间。他们将150个互锁的层堆叠在一起,形成了大约硬币厚度的复合材料。

  该材料的强度几乎是以前的珍珠母模拟物的两倍,而韧性则是以前的珍珠母模拟物的四倍,接近于天然珍珠母的强度和韧性。人造珍珠质也具有生物相容性,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,这些特征表明该材料可能适用于可持续的低成本医疗用途。市场聚焦美消费者价格指数金价小河北首创生料环保制浆技术 草浆