ابتكر العلماء في الصين مادة اصطناعية مستوحاة من عرق اللؤلؤ، وهي مادة لامعة وقزحية اللون توجد أيضًا في الأصداف البحرية.
بقلم: رينات باركو فيلسوف
تفرز الرخويات طلاء عرق اللؤلؤ لمنع الأجسام الغريبة من اختراق أنسجتها الرخوة. إذا هبطت الطفيليات أو الحطام على السطح، فإنها تنحصر تدريجياً داخل طبقات عرق اللؤلؤ. إذا كانت اللؤلؤة تتكون من 95% من كربونات الكالسيوم، ولكن بسبب هيكلها الطبقي الفريد، فإن القوة الميكانيكية أعلى بمقدار 3000 مرة من قوة كربونات الكالسيوم في الهيكل العادي.
على الرغم من أن الباحثين على دراية ببنية "الطوب والجص" للصدف، حيث ترتبط الصفائح الدموية من كربون الكالسيوم بمصفوفة عضوية مع الكيتين، إلا أنه كان من الصعب إعادة إنتاج البنية تحت ظروف المختبر.
مستلهمًا قدرة الرخويات على تكوين "عرق اللؤلؤ"، نجح الباحث لي بو وزملاؤه في جامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية في إنتاج طلاء صلب وملون بنمط متعدد الطبقات. في حين أن العديد من المحاولات لتقليد عملية بناء القذائف قد فشلت، فقد نجح فريق لي-بو.
أنشأ الفريق حاوية مقسمة وسكبوا فيها محلول الشيتوزان. أولاً تم تجميد السائل ثم تجفيفه بالفراغ. مر الخليط بعملية تمعدن لعدة أسابيع - في كل جزء من الخزان تم إنشاء سطح واحد من القشرة الاصطناعية. ولم تكن النتيجة ملونة مثل عرق اللؤلؤ، لأن الأسطح كانت سميكة للغاية، لكنها كانت مشابهة جدًا للمادة الحقيقية. وكشف الفحص الدقيق للقشرة الاصطناعية أن الأسطح كانت أكبر من تلك المصنوعة طبيعيا، مما جعل المادة أكثر هشاشة وأقل قوة من المادة الطبيعية. لكن تطوير تقنية التصنيع الفريدة هذه يقدم طريقة جديدة لتقليد عرق اللؤلؤ وإنتاج مادة اصطناعية ذات خصائص مماثلة. ويبدو أنه سيكون من الممكن قريباً استخدام هذه المادة الاصطناعية لإنتاج أنواع جديدة من المواد المركبة القوية.
من المهم أن نلاحظ أن قوة عرق اللؤلؤ لا تستمد فقط من بنية المادة، ولكن أيضًا من نقاط الانهيار المحددة - حول هذا الأمر في المعلومات المنشورة السنه الماضيه.
