Xà cừ còn được gọi là mẹ của ngọc trai, là lớp phủ ngũ sắc được tìm thấy bên trong một số động vật nguyễn thể và trên lớp phủ ngoài của ngọc trai.

Bằng cách tái tạo các giai đoạn sinh học hình thành xà cừ trong các động vật nhuyễn thể, các nhà khoa học tại trường Đại học Cambridge có thể sản xuất được một vật liệu có cấu trúc, đặc tính cơ khí và hình dạng quang học tương tự như xà cừ trong tự nhiên. Để chế tạo xà cừ nhân tạo, các nhà khoa học đã tuân theo 3 bước.

Đầu tiên, họ áp dụng biện pháp phòng ngừa để đảm bảo cacbonat canxi, thành phần chính của xà cừ, không kết tinh khi kết tủa từ dung dịch bằng cách sử dụng hỗn hợp giữa các ion và các thành phần hữu cơ trong dung dịch mô phỏng cách thức các động vật nhuyễn thể kiểm soát vấn đề này. Sau đó, chất kết tủa này có thể hút bám các bề mặt tạo thành các lớp có độ dày được xác định.

Tiếp theo, lớp kết tủa được bao phủ một lớp hữu cơ có các lỗ rộng 10 nm, được hình thành trong một qui trình tổng hợp do đồng tác giả Alex Finnemore sáng chế. Cuối cùng, quá trình kết tinh diễn ra và tất cả các bước được lặp lại để tạo thành một ngăn xếp xen kẽ các lớp tinh thể và lớp hữu cơ.

GS Ulli Steiner thuộc Phòng thí nghiệm Cavendish thuộc Khoa Vật lý, Đại học Cambridge, cho biết: Các tinh thể có hình dạng đặc trưng phản ánh cấu trúc nguyên tử của chúng và rất khó thay đổi hình dạng này. Tuy nhiên, Tự nhiên có thể để làm điều này và qua nghiên cứu này, họ có thể hiểu sâu hơn về phương pháp tổng hợp các vật liệu này. Về cơ bản, họ đã tạo ra một công thức mới cho xà cừ, mẹ của ngọc trai.

Alex Finnemore thuộc Phòng thí nghiệm Cavendish cho rằng mặc dù nhiều vật liệu kỹ thuật composite tốt hơn xà cừ, nhưng việc tổng hợp xà cừ hoàn toàn ở nhiệt độ môi trường xung quanh trong môi trường nước có thể khiến xà cừ trở nên hấp dẫn cho các ứng dụng làm lớp phủ. Một khi được tối ưu hóa, quá trình này sẽ đơn giản và dễ dàng được tự động hóa.