På sommaren, många människor gillar promenader längs stranden och letar efter snäckskal. Bland de mest uppskattade är de som innehåller iriserande pärlemor (även känd som nacre) inuti. Men många beachcombers skulle bli förvånade över att få veta att skimrande nacre är en av naturens starkaste, mest fjädrande material. Nu, forskare som rapporterar in ACS Nano har gjort ett material med sammankopplade mineralskikt som liknar nakrar och är starkare och tuffare än tidigare efterlikningar.

Några blötdjur, såsom abalone och pärla ostron, har skal kantade med nacre. Detta material består av lager av mikroskopiska mineral "tegelstenar" som kallas aragonit staplade på alternerande lager av mjuka organiska föreningar. Forskare har försökt att replikera denna struktur för att göra material för tekniska eller medicinska applikationer, men hittills har artificiell nacre inte varit lika stark som dess naturliga motsvarighet. Hemant Raut, Caroline Ross, Javier Fernandez och kollegor märkte att tidigare nacre -efterlikningar använde platta mineralstenar, Naturmaterialet har vågiga tegelstenar som hänger ihop i invecklade fiskbensmönster. De ville se om reproducering av denna struktur skulle skapa en starkare, hårdare nacre -efterlikning för hållbara medicinska material.

Med hjälp av komponenterna i naturliga nacre, laget gjorde sitt kompositmaterial genom att bilda vågiga ark av mineralet aragonit på en mönstrad kitosanfilm. Sedan, de sammanfogade två av arken tillsammans, fyller utrymmet mellan de vågiga ytorna med sidenfibroin. De staplade 150 sammanlåsta lager tillsammans för att bilda en komposit som var ungefär tjockleken på en slant. Materialet var nästan dubbelt så starkt och fyra gånger så tufft som tidigare nacre -efterlikningar - nära den styrka och seghet som rapporterats för naturlig nacre. Den konstgjorda nacre var också biokompatibel, vilket forskarna demonstrerade genom att odla mänskliga embryonala stamceller på dess yta i en vecka. Dessa funktioner tyder på att materialet kan vara lämpligt för hållbart, billig medicinsk användning, säger forskarna.