Учёные проанализировали структуру перламутра с помощью оптической техники нового поколения

Антон Тальский – 30 марта 2021

Чаще всего перламутр используется при создании украшений, одежды и декоративных элементов. Однако учёных этот биоминерал привлекает не только своей красотой и оптическими свойствами, но и невероятной прочностью.

Перламутр давно интересует учёных и инженеров, ищущих сверхпрочные природные элементы, на основе которых можно разрабатывать материалы нового типа. Перламутр идеально подходит для этой задачи. Несмотря на свой «декоративный» внешний вид, этот биоминерал может быть в 3000 раз крепче арагонита — минерала, входящего в состав перламутра. Однако для того, чтобы создавать на базе перламутра новые материалы, учёным необходимы дополнительные знания о его структурных свойствах.

Чтобы получить эти знания инженеры из Висконсинского университета в Медисоне применили к перламутру новую технику — гиперспектральную интерференционную томографию. Этот метод стал для исследователей альтернативой конвенциональной спектрометрии, не позволяющей провести измерения всего спектра слоёв, образующих перламутр.

По словам учёных, каждый пиксель изображения слоёв перламутра, получаемого с помощью нового метода, содержит в себе всю спектральную информацию о том или ином участке слоя биоминерала.

Свою технику учёные опробовали на содержащих перламутр раковинах моллюска красного абалона. Оборудование прекрасно справилось с дугообразной формой моллюска и смогло измерить спектральные свойства перламутра его раковины, не подвергнув её при этом деформации или разрушению. После этого исследователи использовали компьютерную программу, позволяющую по каждому пикселю гиперспектральной фотографии вычислить толщину слоёв перламутра.

Учёные не только смогли предложить новую недеструктивную технологию анализа структуры перламутра, но и получить ранее неизвестную информацию о красных абалонах: оказалось, что с возрастом слои перламутра в раковине этих моллюсков становятся тоньше.

Кроме того, учёные считают, что новую технологию можно использовать для изучения истории земного климата, ведь толщина слоёв перламутра у моллюсков содержит в себе данные о температурных условиях океана и их изменениях.

Фото: Unsplash/CC0 Public Domain