Chinese onderzoekers hebben ontdekt hoe je synthetisch parelmoer maakt dat nauwelijks van echt is te onderscheiden. Door hetzelfde procédé te combineren met andere grondstoffen hopen ze nieuwe materialen met betere eigenschappen te kunnen maken, schrijven ze in Science.

Dat natuurlijke parelmoer bestaat voor 95 % uit aragoniet, een vorm van calciumcarbonaat. De resterende 5 % is β-chitine, een polysacharide. Het schelpdier maakt eerst een gelaagde chitinestructuur aan, waarna CaCO₃ uitkristalliseert tussen de laagjes. Daarbij vormen zich grote aantallen nanokristallen die gelijk georiënteerd zijn, zodat het onder de röntgencamera één groot kristal lijkt. Het geheel is echter lang niet zo bros als een enkel kristal, omdat de nanokristallen toch nog een beetje ten opzichte van elkaar kunnen bewegen.

Om dit na te maken moet je dus om te beginnen de chitinestructuur goed zien te krijgen. De Chinezen gaan uit van een oplossing van chitosan, een ander polysacharide, in azijnzuur. Ze laten chitosan uitkristalliseren via ‘freeze casting’, een techniek uit de keramische wereld die inderdaad een gelaagde structuur oplevert. Pas daarna zetten ze de chitosan via acetylering om in chitine.

Vervolgens is het de kunst om de ruimte tussen de laagjes helemaal vol CaCO₃ te krijgen, en niet alleen de uiteinden van de poriën. Dat doen de Chinezen door er onder druk een oplossing van calciumbicarbonaat (Ca(HCO₃)₂) met een beetje polyacrylzuur doorheen te pompen; CO₂ zou ook kunnen maar gasdiffusie gaat volgens hen veel langzamer.

Om het af te werken laat je nog wat zijdevezeltjes in de resterende poriën trekken, waarna je je materiaal bij 80 ºC samenperst om de organische ‘lijm’ extra goed te laten hechten.

De Chinezen zeggen zo kunstparelmoer te hebben gemaakt met 91 % calciumcarbonaat, dat er onder de elektronenmicroscoop levensecht uit ziet en ook ongeveer de mechanische eigenschappen vertoont van echt parelmoer.

bron: University of Konstanz (die de vierde en vijfde van in totaal elf auteurs leverde)