Ученые создали искусственный перламутр с помощью бактерий

Биологи Рочестерского университета изобрели недорогой и экологически дружественный метод производства искусственного перламутра, по прочности соответствующего натуральному аналогу.

Перламутр – идеальный прототип для синтетических материалов. Но для его производства обычно требуются сложные и энергозатратные процессы. Команда адъюнкт-профессора Энн Мейер предложила альтернативную методику на основе бактерий, сообщает eurekalert.org. Получившийся перламутр по прочности соответствовал натуральному аналогу, был жестким и неожиданно гибким. Методика, описанная в журнале Small, может использоваться в медицине, производстве и даже строительстве зданий на Луне.

Команда воссоздала иерархическую, слоистую структуру материала с помощью 2 штаммов бактерий: Sporosarcina pasteurii и Bacillus licheniformis. Метод не требует использования токсичных химикатов и почти не производит отходов. Достаточно вырастить микроорганизмы и посадить их в теплое место.

Искусственный перламутр состоит из чередующихся слоев кристаллического карбоната кальция и клейкого полимера. Процесс начинается с помещения стеклянной или пластиковой пластины в мензурку со споросарцинами и мочевиной. Сочетание запускает кристаллизацию карбоната кальция. Для получения полимерного слоя пластину кладут в емкость с раствором бациллы лихениформис и помещают в инкубатор.

Сейчас на создание покрытия, толщиной около 5 мкм, требуется день. Мейер с коллегами ищут способы наносить перламутр на другие материалы, вроде металла. Команда также совершенствует методику, стремясь ускорить процесс и добиться большей толщины покрытия.

Одно из главных преимуществ техники – использование биосовместимых материалов – пригодных в пищу или вырабатываемых человеческим телом. Это делает искусственный перламутр перспективным сырьем для медицины. Так, он подойдет для изготовления штырей, поддерживающих сломанные кости, которые не нужно будет удалять после выздоровления. Авторы высоко оценивают потенциал методики для космических исследований.

«Лунная пыль богата кальцием. Астронавты привезут бактерии, а мочевина уже вырабатывается в их организмах. Они легко получат строительный материал», — сказала Мейер.

В отличие от натурального, бактериальный перламутр не взаимодействует с видимым светом из-за большей толщины слоев. Но он может преломлять инфракрасные лучи, демонстрируя уникальные оптические свойства.