Коллектив ученых из Нидерландов, Италии, Швейцарии, Израиля и США под руководством Анны Мейер (Anne S. Meyer) предложил метод получения искусственного перламутра при помощи двух штаммов бактерий. По словам авторов, новый способ имеет целый ряд преимуществ по сравнению с используемыми сейчас методами.
Природный перламутр состоит из кристаллов арагонита (пластинок карбоната кальция, имеющих 10-20 микрометров в ширину и 0,5 микрометра в толщину) и органического полимера. Кристаллы и биополимер расположены чередующимися слоями. Для получения синтетических аналогов такой структуры, по словам Анны Мейер, сейчас применяются технологии, требующие экстремальных температур, дорогостоящего оборудования, высоких давлений и применения опасных химических веществ, а в итоге помимо конечного продукта появляется большое количество отходов, которые необходимо утилизировать.
Новый метод состоит в том, что стеклянную или пластиковую пластинку погружают в раствор, содержащий бактерии Sporosarcina pasteurii, источник кальция и мочевину. Это запускает кристаллизацию арагонита. За один день таким образом ученые создавали слой перламутра толщиной в пять микрометров. Сейчас авторы работают над расширением своей методики, чтобы научиться покрывать слоем перламутра другие материалы, например, металл.
Получаемый перламутр состоит из биосовместимых материалов, что делает возможным применение его в медицине, например, для изготовления искусственных костей и имплантатов, в которых будут использованы уникальные механические свойства перламутра. «Например, если вы сломаете руку, вам могут вставить металлический штифт, который должен быть удален в ходе специальной операции после заживления кости. Штифт, сделанный из нашего материала, будет жестким и прочным, но вам не нужно будет его удалять», – объясняет Анна Мейер.
Анна Мейер также считает, что перламутр может стать идеальным материалом для строительства домов на Луне и на других планетах. Он весьма прочен и легок, а единственными необходимыми «ингредиентами» для его создания будут космонавты и небольшая пробирка с бактериями. «Луна содержит большое количество кальция в лунной пыли, так что кальций уже имеется. Космонавты привозят с собой бактерий и произодят мочу, и всё, что вам нужно для создания слоев карбоната кальция», – говорит Мейер.
Метод описан в научном журнале Small.
