Student World

Nově připravený materiál obsahuje až 90 % nerostné hmoty, přesto je dobře ohebný. Prvotní inspirací byly vápencové struktury mořských hub (houbovců – poryfera), které navíc obsahují i bílkoviny. U hub se jedná o tvrdé, současně však velmi křehké struktury, asi jako sklo nebo porcelán. Naopak nový materiál původní přírodní vzor předčí, dá se ohýbat až do tvaru písmene U.

Mořské houby používají příslušnou vápnitou hmotu jako výztuž, kostru (spicule) svých těl. Je navíc ostrá a „špičatá“, což má odradit predátory (ostatně je docela těžké i ji rozříznout nožem). Vědci začali experimentovat s tímto materiálem a modifikovali ho tím, že přidali více organických látek. Základem pro laboratorní přípravu byl běžný kalcit (uhličitan vápenatý) a silicatein-alfa – protein mořských hub, který v přírodě katalyzuje vznik a uspořádání křemičitých struktur. Může se ale uplatnit i v prostředí vápenatých solí.

Vyšlo se z amorfního kalcitu, výsledkem byl krystal, ne ale jehličkovitého typu jako u hub. Nakonec v laboratoři vznikla („sebesestavila se“) struktura, kde mezi minikrystalky oxidu křemičitého byly bílkoviny, což právě zajišťuje ohebnost materiálu. Velikost základní jednotky krystalu je řádově 10 mikrometrů.

Co je zajímavé, při ohnutí i jiné deformaci dokáže nový materiál stále vést světlo. Ovlivní to snad budoucnost optických vláken?
Příslušný článek byl publikován v Science. Hlavními autory byli Wolfganga Tremel a Hans-Jürgen Butt.

Zdroj: Phys.org
Na podobné téma (inspirace mořskými živočichy pro optické technologie) viz také: Optika podle hvězdic. I zde se uplatnil kalcit.

autor Pavel Houser