在如何制作东西方面大自然给我们很多启示。

有鉴于此,康奈尔大学的研究人员已经发现了软体动物制造珍珠母的过程——通常被称为“珍珠母”。伴随有彩虹色的美,贝壳里面的材料非常强劲。知道它如何制作将会开发出制备各种具有难以想象特性的材料的新方法。

“我们用所有这些高科技设施来制备新材料，而不仅仅是沿着海滩散步,看看是什么做的,”博士后助理研究员Robert Hovden。“自然一直在进行难以置信的纳米科学合成,我们需要深入研究。”

Hovden是发表在12月3日版《自然通讯》杂志上记叙这项发现的论文的第一作者。Hovden与材料科学与工程系副教授Lara Estroff、应用与工程物理系教授David Muller和德国Estroff仿生材料研究小组的参观学者Stephan Wolf一同开展此项研究。

使用高分辨率扫描透射电子显微镜(STEM),研究人员检测了一个大的被称为高贵笔壳或风扇贻贝的地中海软体动物壳的横截面。为了使观察成为可能，他们不得不开发特殊的样品制备过程。使用金刚石锯将壳切薄片。然后再用嵌入微米级金刚石点的砂纸研磨,直到得到一个不到30nm厚的适用于STEM观察的样品。

在研磨时，他们从粗磨粉移除来快速形成良好的最终抛光使表面不存在可能使STEM图片失真的划伤。

纳米级分辨率的图像表明,生物体通过一系列包含碳酸钙的纳米粒子层材料建立珍珠层。从里到外,这些粒子成行排列并融合成有机材料层间的平面晶体层(该层比可见光的波长层更薄,导致材料衍射成彩虹色)。

正在发生的每步是未来研究的一个主题。现在,研究人员在他们的论文中提到,“我们不能回到过去”来进行观察。但了解到涉及纳米颗粒对材料科学家来说是一种宝贵的洞察力,Hovden说。

Estroff实验室由美国国家科学基金会支持,该研究广泛使用了康奈尔大学材料研究中心显微镜工作设施。研究人员还与法国和德国的同事一同合作。

新材料在线编译整理——翻译：范红娜      校正：摩天轮