Новый метод пролил свет на структуру перламутра
Перламутр может рассказать многое об истории земного климата и помочь в разработке прочных материалов. Теперь исследователи смогли заглянуть глубже в его структуру при помощи нового неразрушающего метода
Перламутр — радужный биоминерал, который используется по большей части для создания украшений. Но помимо этого перламутр обладает превосходными физическими свойствами — он в 3000 раз прочнее арагонита, из которого создается в природе. Кроме того, перламутр может рассказать исследователям о климате древней Земли. Однако, до сих пор получить достаточно сведений о структуре этого материала без его разрушения было очень сложно.
Исследовать перламутр при помощи существующих оптических методов сложнее, чем может показаться. Это связано с тем, что образцы минерала имеют изогнутую форму, что мешает корректной работе спектрометра. Чтобы получить больше данных о структуре материала, команда американских исследователей решила использовать для его изучения метод гиперспектральной фотографии.
При анализе образца этим методом ученые получают сначала изображение объекта, а затем из каждого его пикселя извлекают спектр поглощения. Это позволяет нивелировать эффект неровности поверхности образца. Также исследователи использовали разработанное ими сложное программное обеспечение, чтобы определить толщину слоев перламутра пиксель за пикселем при помощи гиперспектральных данных.
Ученые «увидели» таким образом структуру перламутровых раковин двух видов моллюсков, и показали, что новый метод можно использовать для анализа других прозрачных, слоистых структур, обнаруженных в растениях, животных, геологических образцах или синтетических соединений. Авторы также надеются, что полученные результаты помогут в разработке новых более прочных материалов.
Статья об исследовании опубликована в журнале PNAS.
