У некоторых моллюсков, таких как морские ушки и жемчужные устрицы, раковины выстланы перламутром. Этот материал состоит из слоев микроскопических минеральных «кирпичей», называемых арагонитом, наложенных на чередующиеся слои мягких органических соединений. Ученые пытались воспроизвести эту структуру для изготовления материалов для инженерного или медицинского применения, но до сих пор искусственный перламутр не был таким прочным, как его естественный аналог. Хемант Раут, Кэролайн Росс, Хавьер Фернандес и коллеги заметили, что в предыдущих имитаторах перламутра использовались плоские минеральные кирпичи, тогда как в натуральном материале использовались волнистые кирпичи, которые соединяются в замысловатые узоры в елочку.
Они хотели увидеть, создаст ли воспроизведение этой структуры более прочную и жесткую имитацию перламутра для экологичных медицинских материалов.
Используя компоненты натурального перламутра, команда создала композитный материал, сформировав волнистые листы минерального арагонита на узорчатой хитозановой пленке. Затем они соединили два листа вместе, заполнив пространство между волнистыми поверхностями фиброином шелка.
Они сложили 150 взаимосвязанных слоев вместе, чтобы сформировать композит толщиной примерно с пенни. Материал был почти в два раза прочнее и в четыре раза прочнее, чем предыдущие имитаторы перламутра, что близко к прочности и ударной вязкости, о которых сообщалось для натурального перламутра. Искусственный перламутр также был биосовместимым, что исследователи продемонстрировали путем культивирования эмбриональных стволовых клеток человека на его поверхности в течение одной недели.
Эти особенности предполагают, что этот материал может быть подходящим для устойчивого и недорогого использования в медицине, говорят исследователи.