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  • 1 # cnBeta

    除了在珠寶中使用時看起來十分漂亮,珍珠母貝也是大自然中最堅硬及最穩定的材料之一。科學家們現在利用細菌開發出一種廉價且環保的複製方法,可用於各種領域。

    珍珠母是珍珠外面的硬彩虹色塗層。它具有磚牆狀的微觀結構,由堆積的磚狀碳酸鈣板組成,透過生物聚合物“砂漿”連線在一起。

    此前研究團隊已研發珍珠母的人工合成版本,該團隊由來自劍橋大學、法國國家科學研究中心實驗室和蘇黎世聯邦理工學院的科學家組成。然而,所有使用的技術都包含了刺激性化學品或大量能源。由副教授Anne S. Meyer領導的羅徹斯特大學團隊Anne S. Meyer教授著手開發一種更加環保的合成珍珠層生產方法。

    所得技術包括將尿素與巴氏孢菌(Sporosarcina pasteurii)細菌和鈣源混合,然後將載玻片浸入溶液中。尿素和細菌之間的反應導致薄層碳酸鈣結晶到載玻片上。

    然後將該載玻片置於含有地衣芽孢桿菌細菌溶液的燒杯中。將燒杯放置在培養箱中一段時間後,細菌在現有的碳酸鈣層上形成一層粘性聚合物。

    透過在這兩個過程之間迴圈,科學家們可以建立鈣和聚合物的連續交替層。最終塗層比大多數塑膠更堅韌、更堅硬,但也非常輕巧靈活。其目前需要一天時間才能合成,厚度僅為5微米。

    為此,Meyer及其同事正在努力加快生產過程,並使層更厚。他們希望塗層最終可以應用於各種材料,或甚至作為獨立材料生產。可能的應用包括其在輕型飛機或其他車輛中的使用,作為防止結構中的裂縫和腐蝕的塗層,或作為可持續的食品包裝材料。另外,因為人工合成珍珠質是生物相容的,所以可以用於植入物或人造骨的構造。

    研究人員本週在《Small》雜誌上發表了一篇關於這項研究的論文。

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