珍珠质（nacre）是珍珠外层的硬质彩虹色涂层 ， 但在某些软体动物的内部也有发现 。 作为大自然中最坚硬、稳定的材料之一 ， 瑞士科学家已经开发出了打造人工珍珠质的工艺 ， 而且能够针对不同的应用进行“微调” 。 天然珍珠层的微观结构 ， 非常类似于砖墙 。 它由堆积的砖状碳酸钙板组成 。 这些“砖”通过生物聚合物“砂浆”连接到一起、中间还有由矿物质组成的微小互联“桥梁” 。
合成珍珠层的显微结构（图自：ETH Zurich）
由 Andr? R. Studart 教授带领的一支瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队 ， 正在研发可量产的人造珍珠 ， 并根据实际用户进行微调 。
研究人员从商用的氧化铝板开始 ， 让其扮演碳酸钙的角色 。 然后将长度几十微米的原料 ， 悬浮在经受磁场旋转的悬浮液中 ， 让所有细长的板块在同一个方向上对齐 ， 就像墙壁中的砖块那样 。
接着加入环氧树脂和氧化钛颗粒 ， 将整个混合物置于高压之下 ， 同时加热至约 1000℃（1832℉） 。 硬化后的树脂 ， 会扮演砖块间的砂浆角色 ， 而二氧化钛会在 800℃（1472℉）时熔化形成桥梁 。
与此同时 ， 氧化铝板本身并没有达到熔点 ， 所以不会发生熔化 。 一旦材料冷却 ， 就形成了一种非常类似于珍珠的产品 。 ETH Zurich 指出 ， 该材料集刚度、强度、韧性与一体 ， 创造了一个新的世界纪录 。
值得一提的是 ， 通过改变材料制作时的压力和温度 ， 还可以微调这三种特性 。 该技术最终有望被运用到建筑、航空/航天器设计等领域 。
【科学家研制“人造珍珠”可微调刚度、强度和韧性】有关这项研究的详情 ， 已经发表在近日出版的《美国国家科学院院刊》（PNAS）上 。
推荐阅读
- 俄开发用“微电厂”取代电池技术
- 硬件补短板、软件建生态 国产“芯”赛道多方位提速
- 平天下治国齐家修身四者的顺序是 平天下治国齐家修身四者的顺序是什么
- 1965年我国科学家首次人工合成了什么？
- 为迁移而教谁提出来的 为迁移而教是谁提出来的
- 白毛浮绿水红掌拨清波描写的事物 白毛浮绿水红掌拨清波描写的事物是什么
- 大道之行也主旨 大道之行也主旨归纳
- 复杂碳环分子多环芳烃首次在太空“现形”
- “玻璃碎片”是如何在细胞内形成的？
- 核电技术：不担心“卡脖子” 要关注“卡脑子”