Sidef, curcubeu-sheened material care căptușește interiorul midii și alte cochilii de moluște, este cunoscut ca fiind cel mai dur material de pe Pământ. Acum, o echipă de cercetători condusă de Universitatea din Michigan a dezvăluit exact cum funcționează, în timp real.
mai cunoscut sub numele de mama-de-perla, combinația de duritate și rezistență a lui sidef a mistificat oamenii de știință de mai bine de 80 de ani., Dacă oamenii l-ar putea imita, ar putea duce la o nouă generație de materiale sintetice ultra-puternice pentru structuri, implanturi chirurgicale și nenumărate alte aplicații.”modul în care moluștele pot face un material atât de dur în mediul natural al Oceanului a uimit generații de oameni de știință”, a spus Robert Hovden, profesor asistent de știința și Ingineria Materialelor la U-M și autor pe hârtie. „Noi, oamenii, putem face materiale mai dure folosind medii nenaturale, de exemplu căldură și presiune extremă. Dar nu putem reproduce tipul de nano-inginerie pe care moluștele l-au realizat., Combinarea celor două abordări ar putea duce la o nouă generație spectaculoasă de materiale, iar această lucrare este un pas în această direcție.folosind tehnici de microscopie electronică și micro-indentare la Centrul Michigan pentru caracterizarea materialelor U-M, oamenii de știință au descoperit o arhitectură la scară nanometrică a materialului organic și anorganic care combină cele mai bune proprietăți ale straturilor și solidelor, duritate și rezistență, într-un supermaterial aproape indestructibil. O lucrare care detaliază noile descoperiri a fost publicată pe 23 octombrie în Nature Communications.,cercetătorii cunosc elementele de bază despre sidef de zeci de ani—este făcută din „cărămizi” microscopice dintr-un mineral numit Aragonit, dantelat împreună cu un „mortar” din material organic. Acest aranjament de cărămizi și mortar conferă în mod clar rezistență, dar sideful este mult mai rezistent decât sugerează materialele sale. Hovden echipa lui, care a inclus U-M absolvent știința materialelor asistent de cercetare Jiseok Gim precum și geochimisti de la Universitatea Macquarie din Australia și din alte părți, au lucrat împreună pentru a sparge misterul.,folosind micro-indentere piezoelectrice minuscule, au reușit să exercite forță asupra cochililor în timp ce se aflau sub microscop electronic și să privească ce sa întâmplat în timp real. Au dezvăluit o structură care se întoarce de la impact cu mai multă finețe decât și-a imaginat cineva.
ei au descoperit că „cărămizile” sunt de fapt tablete cu mai multe fețe, cu o dimensiune de doar câteva sute de nanometri. De obicei, aceste tablete rămân separate, aranjate în straturi și amortizate de un strat subțire de „mortar” organic.,”Dar când stresul este aplicat pe cochilii,” mortarul ” se strecoară deoparte și tabletele se blochează împreună, formând ceea ce este în esență o suprafață solidă. Când forța este îndepărtată, structura izvorăște înapoi, fără a pierde nici o rezistență sau rezistență.această rezistență diferențiază sideful de cele mai avansate materiale proiectate de om. Materialele plastice, de exemplu, se pot întoarce de la un impact, dar își pierd o parte din puterea lor de fiecare dată. Nacre nu și-a pierdut rezistența în impacturi repetate cu până la 80% din rezistența la curgere.