奇妙的珍珠母

来源 :大科技·科学之谜 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eponvlan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  珍珠是人们最为喜爱的装饰品之一,不可抵挡的魅力使得珍珠采集业蓬勃发展,这项产业已有几千年的历史。
  珍珠是怎么形成的呢?当外界的物质——沙粒或寄生虫进入牡蛎等贝类柔软的躯体,它们便分泌碳酸钙与珍珠母将不受欢迎的“入侵者”包裹起来,这种包裹不是一次完成的,贝类每天分泌约3-4次,每次覆盖涂满的厚度仅0.5微米,就这样日复一日层层包裹,至少两年以后才会最后形成各种颜色的珍珠。这其实是贝类对入侵者的一种自令人惊叹的防御机制,贝类自我保护身体的行为,却让人类获得来自大自然的一件珍贵的礼物。
  珍珠母是种奇妙的物质,它的大部分成分是霰石——一种由海水中碳酸根离子和钙离子形成的碳酸钙晶体,但也含有一些贝类分泌的蛋白质,蛋白质像胶水一样把霰石等成分粘合在一起,这种复合型的结构使得珍珠母非常牢固,不易碎裂。在电子显微镜下,珍珠母呈现出层层叠叠的霰石薄层,这是好多年积累而成的。
  最近,德国研究人员根据珍珠母的特性和形成机理,开发出了具有珍珠母特性的纳米材料。他们选择了坚硬的二氧化钛陶瓷材料与软性的有机聚合物进行复合,这两种材料都有广泛的应用,而且非常容易加工。研究人员利用化学溶液沉积的方法,将这两种材料一层一层交替涂在硅基底上。在试验中,研究人员将二氧化钛每层厚度控制在100纳米以内,有机聚合物薄膜厚度控制在5纳米至20纳米,由此形成了类似珍珠层蛋白质相同的尺寸。
  这样开发出的新二氧化钛纳米材料具有类似天然珍珠母材料的特性,可用作产品表面的防刮涂层,也可适用于医疗人体植入物的表面涂料。但是人工复合材料还没有完全达到天然珍珠母的性能,德国研究人员还将进一步改进材料的加工工艺,未来将完全可以达到天然珍珠母的特性。
其他文献
窗外下课铃声叮铃铃,老师宣布下课后,教室里大多数学生都从座位上站起来,穿过教室,去往他们想要去的地方:去走廊活动筋骨、去小卖部买零食,也可以去上个厕所。  但要平安到达目的地,你的大脑必须从体内的几个复杂的系统中获得信息,这些系统共同努力保持你的平衡,你才可以径直去往走廊、小卖部或者厕所。  身体究竟是如何保持平衡的?那些平衡系统不能正常工作时会发生什么事呢?这里有一些关于身体平衡的趣事,可能会让
期刊
它们一定在某个地方,只是我们还没找到。  经过一个世纪的探索,引力波终于被发现了,但这只是划去了长长的神秘名单中的一个。从产卵的鳗鱼到黑洞的事件视界,有很多我们确信存在的事物,如同躲在神秘的黑箱中,始终不见踪影。下面我们就为大家列举10个这样的有趣例子。  宇宙物理中的黑箱  黑洞  黑洞是我们耳熟能详的事物,理论早已证明它的存在,我们也已经谈论了很多年,但就是没人见过它的真容。  黑洞的引力如此
期刊
这是科学史上众所周知的一段佳话。话说1836年达尔文环球考察归来后,萌生了进化的思想;在此后的20多年里,一直在忙于思考和收集资料;那本划时代的巨著《物种的起源》,也才写到一半。一天,一位年轻人寄来一封信。随信附着一篇论文。这位年轻人在论文表述了与他相近的物种进化的思想,请达尔文审稿,并帮忙发表。看到自己准备了20年的理论,竟被人抢在了前头,达尔文既震惊又痛苦。但他抑制住了私心,立即将其转给了自己
期刊
如果光速比我们现在认为的慢,那么就意味着所有基于光速测量的天文数据都将是错误的。  充满谜团的超新星  1987年2月24日的早晨,深藏在意大利北部勃朗峰下的中微子探测器突然探测到了一股中微子爆发。大约3个小时之后,世界其他各地的中微子探测器也探测到了类似的中微子爆发。又过了大约4.7小时之后,天文学家在环绕我们银河系运行的大麦哲伦星系中,发现了一颗质量约太阳18倍的超大恒星(按分类属于一种蓝超巨
期刊
冬天最美的是雪景。当片片雪花飞落,顷刻间把大地打扮得银装素裹,我们仿佛置身于一个童话世界。  由于受卡通、漫画、贺卡等流行文化的影响,许多人以为,每片雪花虽然细节上稍有差异,但都是完美对称的六角形结构。所以,假如他们有机会看到雪花的真实样子,发现并非这么回事,或许会大吃一惊。  雪花“标准照”是如何出炉的?  肯定没有人知道,他们头脑中这个雪花的标准形象,最早可以追溯到美国一个叫威尔逊·本特利的人
期刊
我们现在已知道,一滴血能告诉我们很多事情。有关一个人外貌特征的很多信息,储存在所有体细胞(包括血细胞)的DNA上,只要对血细胞的DNA进行分析,就能大致推断出这个人的体貌特征。  而我们所经历过的一切,又以某种“标签”的形式贴在了我们细胞(包括血细胞)的DNA上,比如你有没有谈过恋爱、抽不抽烟、是不是个夜猫子等等。只要懂得如何去破译,我们从一滴血中就能了解到更多的事情。  基因上的“标签”  给基
期刊
炼完酒之后,谷类的残渣一般是用作家畜饲料,或者当作垃圾处理的,但最近科学家找到了一项妙用——用作砖头里面的添加剂。这样制成的砖头,隔热效果非常好,而且不会降低砖的硬度。  材料科学家很早就知道,制砖时在粘土中添加一种叫聚苯乙烯的有机材料之后,烧制的砖块隔热效果更好,造出的房子,冬天更暖和,夏天更凉爽。但要在一整座房子的砖块里都添加聚苯乙烯,成本毕竟太高,所以这项技术不实用。  最近,一位葡萄牙科学
期刊
现代人大都有这样的感觉,现在的水果虽然普遍“红光满面”,但确实没有以前好吃了,如桃子、苹果、草莓等等,都仅仅是有一丁点本味儿而已,根本感觉不到香甜。更让人困惑的是,有些人吃了鲜果后会胃痛,拉肚子,甚至全家吃鲜果全家都胃痛……  为什么现在的水果变得难吃,甚至吃了会有害呢?  被改良:好看了,但味差了  人类吃到香甜的水果后,自然希望它变得越来越香甜。于是人们开始通过嫁接等办法对水果进行改良,但改良
期刊
在自然界里,无论青蛙的体型是大还是小,大多数都始终处于弱者的地位,那么,它们是如何保护自己的呢?原来,青蛙生存的法宝就是对自身的伪装。最常见的伪装就是我们所说的保护色——让自己外表的颜色与周围的环境相仿而不易被发现。例如,在水草丛中生活的青蛙基本上就是绿色的,而在无绿草的水沟里的青蛙则多是灰棕色的。  其次是警戒色,正好与保护色的隐蔽性相反,旨在表现突出、警示的作用。譬如,许多箭毒蛙的外表颜色鲜亮
期刊
每年,生物学家几乎都会发现新的物种。他们除了要对这些动植物仔细鉴别,进行分类之外,他们还有一项重要的任务,就是为新物种命名,就像刚刚诞生的人类宝宝需要家长要为他们取名一样,新物种也需要自己的名字。而生物学家有时竟然用很多现代名人的名字为它们命名,这是为什么呢?  接下来,让我们了解几种和名人同名的有趣生物吧。  能让毛毛虫跳死亡之舞的黄蜂  2014年巴西世界杯闭幕曲的演唱者、哥伦比亚女歌手夏奇拉
期刊