中国科技大学Science发表重要研究成果
生物通/叶予 · 2016/08/22
现在,中国科技大学的研究团队在这方面取得了突破性进展。他们模拟珍珠层形成的天然过程,合成了与天然产物非常相近的人工珍珠层(nacre)。这项重要的研究成果于八月十八日发表在Science杂志上,文章通讯作者是中国科学技术大学的俞书宏(Shu-Hong Yu)教授。


珍珠层也称为珍珠母,是存在于软体动物贝壳内层和珍珠上的有光泽物质。珍珠层不仅色泽亮丽而且具备优良的材料学性能,在生物矿化、仿生材料等领域备受关注。天然珍珠层是经年累月形成的,而人工合成珍珠层只需要几个星期。不过,由于珍珠层结构复杂,其人工合成一直比较困难。

现在,中国科技大学的研究团队在这方面取得了突破性进展。他们模拟珍珠层形成的天然过程,合成了与天然产物非常相近的人工珍珠层(nacre)。这项重要的研究成果于八月十八日发表在Science杂志上,文章通讯作者是中国科学技术大学的俞书宏(Shu-Hong Yu)教授。

现有的珍珠层合成法涉及复杂的步骤和较高的温度,大大限制了可以使用的材料类型。在自然界中,珍珠层形成需要一种作为支架的有机基质。在这种基质上文石板片通过矿化作用彼此交叠,其中填充少量的有机质。

研究人员设计出了类似的基质,并用一个系统向基质稳定泵出矿物质和添加剂。在这个系统中,碳酸钙从一个碳酸氢钙池缓缓析出逐渐遍布基质。与现有合成方法相比,这种系统可以生成更均匀更天然的珍珠层。

随后,研究人员分析了自己合成的终产物。研究显示,人工珍珠层的密度稍逊于天然珍珠层,文石板片稍大一点,因此人工珍珠层可能稍微易裂一些。但除此之外,合成材料的机械性能与天然珍珠层非常相似。研究人员认为,这种人工矿化方法可以延伸到其他领域,生产其他具有独特性质的仿生材料。

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