До последнего времени попытки химиков всего мира воссоздать перламутр в условиях лаборатории оставались безуспешными. Форма кристаллов у природного шедевра отражает их атомную структуру, поэтому воспроизвести идентичные искусственные процессы крайне сложно.


Природный перламутр являет собой уникальный органико-неорганический композит: параллельные слои арагонита (карбоната кальция, CaCO3) разделяются между собой пористыми биополимерами, такими как хитин. Многослойность и упорядоченность структуры делают перламутровые отложения в 3 000 раз более прочными, чем сам материал основы - арагонит.


Химики уже создавали искусственные продукты, приближенные к перламутру по техническим характеристикам. Так, одна из исследовательских групп использовала для слоистой структуры оксид алюминия вместо CaCO3. Полученный материал отличался прочностью, однако имел блеклый белый цвет. Между тем, толщина кристаллов арагонита в натуральном аналоге сравнима с видимыми световыми волнами – потому перламутр и переливается всеми цветами радуги.


Ученым Кембриджского университета удалось полностью разобраться в природном процессе и успешно воспроизвести перламутр при помощи CaCO3. Прежде всего, им было необходимо создать основу рукотворной структуры - карбонат кальция, который при осаждении из раствора не станет кристаллизоваться.


«Поваренная книга» природы сама подсказала рецепт искусственного перламутра. Был воссоздан натуральный материал, используемый моллюсками: исследователи добавили к раствору CaCO3 неорганические ионы магния и органические компоненты. Осаждаясь, арагонит абсорбировался на предметном стекле и образовывал слои одинаковой толщины.


На втором этапе создания перламутра осадочный слой карбоната кальция покрывался пористым слоем органики. Наконец, на третьей стадии исследований происходила кристаллизация искусственного созданного покрытия.


В результате многократного повторения описанного процесса в лабораторных условиях образовался «сэндвич», состоящий из кристаллических и органических слоёв – долгожданный искусственный перламутр. По оценкам ученых, по своей прочности и переливчатости блеска он даже превосходит натуральный материал.


Специалисты уверяют, что у рукотворного шедевра большое будущее. Благодаря доступности материалов для его воспроизведения, новаторский продукт может найти свое место в мировой промышленной индустрии. В частности, его можно применять для изготовления антикоррозионных покрытий.