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Schillerndes aus dem Labor
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Materialforschung

Schillerndes aus dem Labor

26.07.2012 - Britische Forscher haben künstliches Perlmutt erzeugt. Mit dem robusten Imitat könnten zukünftig Schiffsrümpfe beschichtet werden.

Ob fein verarbeitet in Schmückstücken oder als Ausgangsmaterial für Löffel zum geschmacksneutralen Genuss von Kaviar: Perlmutt wird schon seit vielen Jahrhunderten als exquisiter Werkstoff verwendet. In Polynesien war Perlmutt sogar lange Zeit ein gängiges Währungsmittel. Geschätzt wird das Muschelmaterial nicht nur wegen seiner glänzenden Optik, sondern vor allem weil es sehr stoß- und bruchfest ist. Britischen Forschern ist es nun gelungen Perlmutt im Labor nachzuahmen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler um Ullrich Steiner von der University of Cambridge am 24. Juli in der Fachzeitschrift Nature Communications.

Die Idee einen Perlmutt-ähnlichen Stoff zu erzeugen ist nicht neu. Bisherige Imitate waren zwar ähnlich aufgebaut und ebenfalls äußerst stabil, jedoch konnte noch nie die schillernde Oberfläche nachgeahmt werden. Mit Hilfe eines neuen Verfahrens konnten die Wissenschaftler nun erstmals die abwechselnden Schichten aus Kalk und organischen Material nachbauen, so dass auch die schillernde Optik erhalten bleibt. Dafür erzeugten die Wissenschaftler zunächst eine poröse organische Schicht, die in eine Lösung mit einer Kalziumverbindung getaucht wird. Tröpfchen der Lösung kristallisieren sich anschließend zu einer stabilen Kalziumcarbonatschicht aus. Etwa 30 solcher Beschichtungszyklen werden von einem Roboter durchgeführt, so dass das vielschichtige, kristalline Perlmutt entsteht. Durch die Abfolge und Dicke der Schichten wird einfallendes Licht ähnlich reflektiert und gebrochen wird wie beim Natur-Perlmutt.

In der Natur verwenden schalenbildende Mollusken Perlmutt vor allem als Schutz gegen Fressfeinde, da es ähnlich wie eine Ziegelsteinmauer aufgebaut ist. Harte Aragonit-Plättchen sind wie Ziegel aufeinanderstapelt. Das von den Muscheln erzeugt organische Material legt sich wie Mörtel zwischen die Plättchen. Die Folge: Risse können sich nur unter hohem Energieaufwand ausbreiten. Das Perlmutt-Imitat eigne sich zukünftig deshalb dafür, robuste und günstige Beschichtungen für verschiedenste Gegenstände herzustellen, so die Forscher. Denkbar wäre, dass das Kunst-Perlmutt in Zukunft im Schiffsbau eingesetzt wird, um die Schiffsrümpfe mit einer stabilen Beschichtung zu versehen. Die schillernde Optik ist hierbei sicherlich nur ein netter Nebeneffekt. 

laborwelt.de/al

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