Не только на пляже и в море: как ракушки применяются в науке и технологиях

Прочный и биоразлагаемый материал

В 2023 году многие мировые бренды сосредоточились на создании новых материалов из экологически чистых компонентов, которые поддаются переработке в будущем, либо утилизируются, не оставляя следов. Морские раковины оказались одним из таких компонентов. Их высокий уровень прочности наравне с биоразлагаемой химической структурой позволяет конструкторам и дизайнерам интегрировать материал в привычные предметы окружающей среды.

Так, японское агентство TBWA/HAKUHODO в сотрудничестве с Koshui Chemical Industry Co. придумало, как использовать раковины моллюсков, которые остаются от приготовлению блюд из морепродуктов в местных ресторанах. Ракушки измельчают и смешивают с переработанным пластиком для создания прочных защитных касок для промышленных рыбаков. Такие каски прослужат долго, а после могут быть переработаны или разбиты и включены в состав стройматериалов.

Еще один занимательный факт: название известного стиля в архитектуре и дизайне рококо переводится как «ракушка». Изначально некоторые элементы этого стиля были похожи на морские раковины. Подобной параллелью вдохновились инженеры компании HUAWEI при работе над оформлением флагманского смартфона HUAWEI P60 Pro. Они интегрировали оттенок перламутра — внутреннего слоя раковин — в состав текстуры задней панели девайса, что сделало его уникальным устройством с подобного рода дизайном.

В естественных природных условиях перламутр образуется, благодаря наращиванию моллюском внутренней поверхности раковины в целях самозащиты. Это — первый в мире композитный материал, то есть в его состав входят разные компоненты с разными свойствами. Благодаря кристаллам карбоната кальция, перламутр делает морские раковины устойчивыми к повреждениям.

Об этом вспомнила команда агентства Newtab-22 и попробовала смешать измельченные ракушки с другими органическими материалами. В итоге получилась пригодная даже для промышленного использования текстура, напоминающая по свойствам бетон. Добавлять измельченные ракушки можно и в цементную смесь, чтобы сделать ее прочнее.

Мало кто знает, что жемчужина — это любое попавшее в раковину инородное тело, от песчинки до камня, покрытое множеством слоев перламутра. Для создания естественной перламутровой текстуры на задней панели смартфона HUAWEI P60 Pro в цвете Rococo Pearl в состав покрытия вошел натуральный жемчужный порошок — прямо как задумано природой.

Посуда, которая не разобьется

Уникальные свойства перламутра вдохновляют ученых по всему миру на разработку качественно новых по своим характеристикам предметов. Ученые французского Центра фундаментальных исследований CNRS придумали инновационный способ изготовления керамики, взяв за основу связь между компонентами перламутра.

Микроструктура нового материала имитирует микроструктуру перламутра, что делает керамику, изготовленную из него, более ударопрочной. Из-за особого химического состава трещины в материале распространяются медленнее, чем в обычной керамической тарелке. Именно поэтому керамика, произведенная новым способом, вполне способна выдержать и ссоры, и долгую поездку, и случайную встречу с полом.

Уникальность перламутрового покрытия

Единственным источником перламутра долгое время считались раковины морских и пресноводных моллюсков. Живые организмы создают перламутр внутри раковин слой за слоем, формируя тончайшее ступенчатое покрытие. Блеск перламутра обусловлен именно этой слоистостью: переливы и серебристое сияние появляются в результате разницы в отражении света. Считается, что в органической среде нет ни одной одинаковой перламутровой раковины.

Перламутр и его уникальные свойства, действительно, обладают большим потенциалом для использования в производственных и промышленных масштабах. Для этого, сперва, нужно наладить синтез материала искусственным путем, но так, чтобы состав был максимально приближен к натуральному перламутру. Этого получилось добиться у китайских ученых, которые сравнили текстуру перламутра, синтезированного моллюском, с веществом, полученным в лабораторных условиях.

Чтобы оттенок задней панели смартфона HUAWEI P60 Pro был максимально приближен к перламутру и достоверно передавал блеск и уникальность каждого перелива, создатели использовали специальное раскаточное оборудование. Инженерам компании удалось изготовить материал в пять раз тоньше перламутровой заготовки. Дальнейшая работа — составление мозаики, резка и растягивание материала — проходила вручную. Так, каждый смартфон HUAWEI P60 Pro в цвете Rococo Pearl обладает своим собственным дизайном.