特定の軟体動物が作る真珠の建築的な複雑さから、多くのことを学べます。
こうした真珠は、自然界のほかの何にも見られないほど高い対称性を備えた、極めて耐久性の高い構造を持っています。
こうした構造への理解を深めることは、私たち自身の複雑な設計手法にも役立ちます。
研究者らは、軟体動物が個々の原子を除く自然界のあらゆるものを上回る対称性を持つ、極めて耐久性の高い構造をどのように作るのかを初めて解明しました。この研究は、将来の高性能ナノ材料の開発に役立つ可能性があります。
「人間は、どれほど技術を駆使しても、真珠ほど精緻なナノスケールの構造を作ることはできません」と、ミシガン大学の材料科学・工学助教で論文の著者の一人でもあるロバート・ホブデン氏は語ります。「ですから、真珠が無秩序な状態から、これほど驚くほど対称的な構造へと変化する過程を研究すれば、多くのことを学べます。」
この分析は、オーストラリア国立大学、ローレンス・バークレー国立研究所、ウェスタン・ノルウェー大学、コーネル大学の研究者らとの共同で行われました。
米国科学アカデミー紀要に掲載されたこの研究は、真珠が成長するにつれて対称性がますます精密になることを明らかにしました。中心部の無秩序さがどのように一種の完璧さへと変わるのかという、何世紀にもわたる問いに答えるものです。
真珠層は、虹色の光沢を持つ極めて耐久性の高い有機・無機複合材料で、カキなどの軟体動物の殻も構成しています。有機物の中心を取り囲むアラゴナイトの破片の上に層を重ねて形成されます。真珠の体積の90％超を占めるこれらの層は、中心から外側へ成長するにつれて、次第に薄くなり、厚さがより均一になります。
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分野や地域を越えた協力を促すことで、センターはパートナーが共通理解を実践的な気候・自然対策へとつなげられるよう支援しています。
「レンガ造りの建物のようなものを作る場合、綿密な計画や計測、型取りを通じて周期性を組み込めます」と同氏は語ります。「軟体動物は別の戦略を用いて、ナノスケールで同様の成果を実現できます。ですから、彼らから学べることは多く、その知識は将来、より強く軽い材料の開発に役立つ可能性があります。」
