中科大仿生合成人工珍珠母

本报讯 天然贝壳珍珠母，具有超乎想像的机械强度和韧性。8月23日，记者从中科大获悉，该校教授俞书宏课题组参照软体动物合成天然珍珠母的策略，利用完全仿生的方法，制备出组分、结构和性能均与天然类似的人工珍珠母。成果日前刊发在国际顶级期刊《科学》杂志网络版上。

贝壳珍珠母是当今世界仿生材料设计研究中的热点。珍珠母是贝壳中的内层材料，与珍珠具有相似的组成和结构，通常含有95%以上的碳酸钙以及不到5%的几丁质和蚕丝蛋白等有机物。微观尺度上，它具有砌墙式的砖泥结构，其中“砖”是碳酸钙薄片，“泥”是几丁质等有机物。由于其具有超乎想像的机械强度和韧性，人们希望通过仿生技术，人工合成一种性能优异的新型材料。

俞书宏课题组参照软体动物合成天然珍珠母的砌墙式策略，提出一种新的“组装与矿化”法，从源头上模仿天然贝壳珍珠层的形成过程和化学组分，通过在预先制备的层状有机框架上进行人工矿化生长，成功制备出宏观尺度块状人工贝壳珍珠层材料。这种仿珍珠母材料的化学组分、结构，与天然珍珠母相似，力学性能相当，密度更低，具有优越的抗断裂性能。

业内人士认为，这种“组装与矿化”仿生合成方法，易于调控材料的微、纳多级结构，原理简单，成本较低，有望用于设计和构筑各种具有优越力学性能的新型多级结构材料。（记者 桂运安）