Она вертится: Идеальная форма жемчужин

Физикам удалось разгадать, каким образом жемчужины приобретают идеальную сферическую форму: они вращаются, пока растут.
13
17251
  • Микроскопические структуры на поверхности жемчужины образуют природный храповик
    Микроскопические структуры на поверхности жемчужины образуют природный храповик
  • Молекулярные силы, возникающие в процессе прироста перламутра, поворачивают жемчужину в определенном направлении.
    Молекулярные силы, возникающие в процессе прироста перламутра, поворачивают жемчужину в определенном направлении.
  • Помимо сферических, часто формируются жемчужины с другими видами вращательной симметрии или вовсе неправильной формы
    Помимо сферических, часто формируются жемчужины с другими видами вращательной симметрии или вовсе неправильной формы
  • Жемчужины барокко
    Жемчужины барокко
  • Самая крупная из найденных жемчужин, пожалуй, слишком велика, чтобы вращаться…
    Самая крупная из найденных жемчужин, пожалуй, слишком велика, чтобы вращаться…

Некоторые крупные жемчужины особенно ценятся за свою сферическую форму — практически идеальную для объектов макромира. Так как же они формируются?

Поиском ответа на этот вопрос занялись исследователи из Университета Гранады (Испания) во главе с Джулианом Картрайтом (Julyan Cartwright). Они обнаружили, что поверхность жемчужины имеет иззубренную текстуру, которая допускает вращение только в определенном направлении, как храповик. Поэтому механическое воздействие поворачивает жемчужину в одну и ту же сторону, обеспечивая равномерное нарастание материала. Источником такого воздействия на микроскопическом уровне служит сам процесс нарастания перламутра: по мере появления новых слоев давление на данную область увеличивается, и она смещается из зоны роста. Поэтому формирование жемчужины является самоорганизующимся процессом — и, вероятно, уникальным примером работы природного «храпового механизма». Читать далее

Во многих случаях свободному вращению жемчужины препятствуют дефекты её поверхности (например, «лишнее» ядро — соринка, прилипшая к поверхности растущей жемчужины и нарушившая её микроструктуру). Это приводит к образованию жемчужин с вращательной симметрией («веретен», «капель») или вовсе неправильной формы («барокко»).

По мнению авторов работы, понимание процесса образования жемчужин идеальной сферической формы может найти применение в технике — в конце концов, многие достижения были заимствованы человеком у природы.

По сообщению MIT Technology Review

Комментарии

13 комментариев