Науковці створили гнучкий мінеральний матеріал, взявши приклад з морських губок

Науковці з Університету Йоганна Гутенберга та Інституту досліджень полімерів Макса Планка створили новий синтетичний матеріал, який складається на 90% із мінералів, але при цьому він дуже гнучкий. Новий гібрид за структурою схожий на природні каркаси морських губок. У природі каркас губок складається з набору мінеральних речовин, які роблять його жорстким і крихким, як порцеляна. Складається цей каркас з мікроскопічних циліндричних утворень – спікул. Ці спікули згодом збираються у складні структури, які навіть послужили прототипами деяких каркасів для хмарочосів.

Створений німецькими науковцями штучний аналог також виготовлений з натурального матеріалу, карбонату кальцію, але при цьому володіє дивовижною гнучкістю. Синтетичну кальцитну структуру можна згинати, як гуму, хоч літерою П – ніяких слідів розриву не спостерігається. Ця якість може стати у нагоді, наприклад, у протезуванні. Крім того, дуже жорсткий, міцний, але гнучкий матеріал може виявитися корисним у виробництві бронежилетів.

Штучна трубка з карбонату кальцію володіє, здавалося б, неможливим поєднанням властивостей: міцністю, притаманною мінеральним структурам, і гнучкістю гуми.

 Домогтися неймовірної гнучкості матеріалу, який в основному складається з мінералу, вдалося завдяки додаванню великої кількості органічної речовини – її у штучному матеріалі приблизно у 10 разів більше, ніж у натуральному. Вчені виростили у лабораторії штучний каркас морської губки, що складається з кальциту (CaCO3) і силікатеїну. Останній є білком із кременистих губок, який у природі є каталізатором процесу утворення діоксиду кремнію.

 Силікатеїн використовували для керування ростом кальцитного каркасу. У результаті за 6 місяців з аморфного матеріалу вдалося виростити трубку мінерального каркасу, що складається з нанокристалів кальциту. Спікули у цьому каркасі мали вкрай малі габарити: 10-300 мікрометрів у довжину і діаметр 5-10 мікрометрів.

 Цікаво, що штучна структура володіє світлопровідною властивістю, як оптоволокно, причому ця властивість зберігається навіть при згинанні.

За матеріалами: http://infonova.org.ua/science/