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  • 在自然界中,珍珠的主要无机成分是碳酸钙,但因其具有层状特征的多级结构从而拥有独特的性能,并被作为生物宝石受到人们的青睐。

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    化学成分同样都是碳酸钙,为什么差别待遇就这么大呢?!于是,方解石、冰洲石、石灰石、大理石、汉白玉、钟乳石、珊瑚等碳酸钙家族纷纷表示不满,甚至鸡蛋壳也站出来表示强烈抗议!!

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    这些碳酸钙们要想摇身一变成为珍珠,还得依靠科学技术手段!

    近日,中国科学技术大学俞书宏课题组以碳酸钙和少量有机物原料,借鉴软体动物矿化壳形成的过程,利用“组装-矿化”技术制备了化学成分和多级结构均与天然珍珠十分类似的人工珍珠质材料。

    碳酸钙究竟是怎么变成珍珠的呢?

    1、将壳聚糖和乙酸通过取向冷冻技术,即利用冰作为模板制备层状β-甲壳素结构材料;

    2、随后通过乙酰化修饰甲壳素,并在循环蠕动泵系统中,以聚丙烯酸和Mg2+作为添加剂实现甲壳素的层间矿化;

    3、将这种有机-无机复合材料通过蚕丝蛋白渗透和80℃条件下的热压处理即可得到人工珍珠质材料。

    该方法所得的层状碳酸钙晶体具有一致的取向,其结构特征和天然珍珠质层完全类似。人工珍珠质材料中碳酸钙的含量可以高达91%(天然珍珠则含95%碳酸钙)。

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    碳酸钙变成珍珠需要多久?

    1、该方法只需两周就能制得机械性能和强度与天然珍珠类似的材料;

    2、天然珍珠形成过程往往需要几个月甚至更长的时间;

    3、相对于天然生物矿化过程,显著提高了材料的合成制备效率。

    该方法得到的人工珍珠质材料在化学组成及多级结构上和从软体动物壳中提取的天然珍珠质有高度的相似性,实现迄今为止最完美的珍珠质结构仿生。该成果是仿生制备的一个重大突破,为多级结构仿生材料的制备提供了新的思路。

  • 发布:罗经理   点击:5892
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