Megfejtették a gyöngyház teherbírásának titkát

Nem csak szemet gyönyörködtető a kagylóhéj gyöngyházbevonata, de haszonnal is szolgál. A gyöngyházbevonat fontos védvonal, óvja a kagyló lágy részeit.

Csaknem teljesen kalcium-karbonátból, azaz mészkőből épül fel, amely - mint tudjuk - fölöttébb törékeny anyag. A kagyló mégis törhetetlen páncélt épít belőle: a gyöngyház szerkezete háromezerszer szilárdabb, mint az alapjául szolgáló kagylóhéjé!

A gyöngyház teherbírásának több évtizede keresett titkát a kanadai McGill Egyetem kutatómérnökeinek sikerült nemrégiben megfejteniük. Kiderítették ugyanis, hogy a gyöngyház látszólag tükörsima felületét tömérdek mikroszkopikus rianás szabdalja. „Mintha több rétegben egymásra halmozott legóelemekből épülne fel" - magyarázza a vizsgálatokat vezető François Barthelat.

A gyöngyházbevonat szilárdságát furcsa módon éppen az elemek illeszkedésénél futó miniatűr rések adják: azért bírja olyan jól a kagylóhéj, mert a gyöngyházrétegét szabdaló mikrorepedések elnyelik az erőhatáskor föllépő energiát. 

A kanadai kutatók igazolásképpen lézerrel a puzzle kirakós játék elemeinek körvonalához hasonló, 150 mikrométer mély hullámvonalakat vágtak fénymikroszkóphoz való tárgylemezek belsejébe, az üveglapocskák felületére merőlegesen. 

Még ők is meglepődtek az eredményeken: a háromdimenziós mesterséges rianások kétszázszor ellenállóbbá tették a tárgylemez üvegét: a lapok nem törtek, csak horpadtak. Még jobb eredményt értek el Barthelat-ék, amikor a lézerrel metszett mikrorepedéseket rugalmas poliuretánnal töltötték ki.

Jelenleg a törhetetlen üveg nagyüzemi előállításán fáradoznak, és más anyagokon, például különféle kerámiákon és plasztikféléken próbálják ki a kagylótól ellesett trükköt.

Forrás: National Geographic - Fotó: Profitmedia