Структура перламутра напоминает кирпичную стену в микроскопическом масштабе: пластинки карбоната Кальция (‘кирпичи’) чередуются с мягкими слоями биополимера (‘миномет’). В то время как твердые пластинки служат грузом имеющая и укрепляющая часть, энергия может быть рассеяна в мягкие сегменты полимера. Вместе, это приводит к легкому материалу, который рассматривают как золотой стандарт естественных материалов, так как это и удивительно жестко и жестко, комбинация особенностей, которую трудно осознать в синтетических материалах. Предыдущие подходы, чтобы синтезировать перламутр-mimetics не были выполнимы на крупном масштабе из-за энергоемких и трудоемких многоступенчатых процедур.
Кроме того, не было возможно синтезировать прозрачные подражательные перламутром фильмы и фольгу.Андреас Вальтер и его команда решили использовать синтетические наноглины для их подражательных перламутром материалов. Это значительно улучшило прозрачность материала. Ахенская исследовательская группа также усовершенствовала основную процедуру подготовки: «Мидии выращивают перламутр в долгом процессе.
Для наших наносоединений мы вместо этого применяем быстрый процесс самосборки», объясняет химик. Во-первых, исследователи покрывают глины слоем polyvinylalcohol (‘миномет на кирпиче’) и впоследствии, эти частицы ядра/раковины самособираются в тонкую пленку после водного удаления.
Целая процедура занимает менее тогда 24 часа.Чтобы узнать больше, как размеры наноглин влияют на особенности получающегося наносоединения, Вальтер и коллеги сравнили нанопластинки различного размера. «Перламутр-mimetics на основе маленьких глин очень жесток.
Однако, если мы используем большие глины с форматом изображения 3 500, получающийся перламутр-mimetics и чрезвычайно жестки и сильны. Их механические свойства на самом деле достигают близко к тем из волокнитов, которые являются намного более трудоемкими, чтобы подготовиться», говорит студентка доктора философии Парамита Дас. Подобная стакану прозрачность и высокий газовый барьер наносоединения – дополнительная выгода материала.
Эта выдающаяся комбинация особенностей делает подражательный перламутром материал многообещающим кандидатом на будущие заявления, не только как структурный материал, но также и для газовых приложений хранения и упаковки пищевых продуктов. Кроме того, это может использоваться в качестве передового основания и для герметизации чувствительной к кислороду органической электроники в гибких показах.