珍珠層是一種由文石晶體與有機基質交錯排列而成的結構,通過X射線衍射(XRD)和高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)觀察,呈現出規整有序的“磚墻”式結構。這種結構不僅存在于珍珠中,也存在于產生珍珠的珠母貝內側。珍珠層通常由碳酸鈣與貝殼硬蛋白組成。
物理特性
珍珠層的化學成分包括碳、鈣、氮、氧以及少量硫元素,其中有機質元素含量約為碳67.5%,氧17.6%,氮14.2%,硫0.58at%。層間斷口處有機化合物均勻分布,裂紋在有機物中的路徑曲折,有助于增強韌性。珍珠層的力學性能隨死亡期的變化而改變,層間有機物的成分也會隨之發生變化。珍珠層的主要成分為碳酸鈣和殼質素,由外套膜的整個外表皮細胞層分泌形成,并隨動物生長而增厚。珍珠與珍珠層同源同質,都是由外物刺激外套膜分泌珍珠質沉積在外物表面而形成的。
研究現狀
珍珠層的特殊組裝方式在仿生材料領域的研究取得了進展。研究表明,珍珠層中含有多種功能蛋白質,不同種類動物形成的珍珠層中所含的主要蛋白質種類不同,它們各自擁有自己的結構和功能。蛋白質對珍珠層中無機化合物相的成核、結晶、形貌等的控制作用顯著,但具體機理尚不明確。此外,珍珠層中文石晶體的擇優取向也是其優異力學性能的原因之一。
形成機理
研究人員通過蒸發誘導自組裝的方法,在石英片表面制備了聚三縮丙二醇雙丙烯酸酯/SiO2納米復合薄膜,對該薄膜的結構進行了表征,并測試了其摩擦力學行為。結果顯示,所制備的薄膜具有有機/無機有序交替的層狀納米復合結構,具有良好的減摩性能。同時,珍珠層也被用于生物鈣源添加劑的制備,通過DL-乳酸發酵的方法釋放其中的生物鈣。
應用領域
珍珠層粉是從珍珠貝內壁磨成的粉末,富含鈣、多種氨基酸和微量元素。珍珠層粉與鳳眼珍珠成分相似,含有人體無法合成的單元氨基酸。
參考資料 >
為什么河蚌會長珍珠呢?原來,只有寄生蟲、外物侵入體內.網易手機網.2024-11-07
誕生于“混沌”的完美珍珠層.今日頭條.2024-11-07
大自然最堅硬物質之秘破解.今日頭條.2024-11-07