Miként válnak szabályossá az igazgyöngyök?

A kiindulásként szolgáló szemcsék, általában homokszemcsék azonban teljesen szabálytalan alakúak, a gyöngy mégis szinte tökéletes gömbbé növekszik. A szemcse irritálja a kagylót, ezért az elkezdi bevonni az általa kiválasztott kemény, fényes anyaggal, s egy amerikai kutatócsoport most feltárta azokat a komplex folyamatokat és matematikai szabályokat, amelyeknek e szimmetria köszönhető. A kutatási eredményeket az Amerikai Tudományos Akadémia folyóirata, a PNAS tette közzé.

A kutatók egy ausztrál gyöngyfarmon tenyésztett gyöngyöket vizsgáltak meg, leheletvékony szeletekre vágták, majd a szerkezetét feltáró, nem roncsoló vizsgálati módszerekkel elemezték a felépítését. A gyöngyben kialakult rétegek számlálása, hasonlóan a fák évgyűrűihez, a gyöngy kialakulásának korát is elárulja, az egyik vizsgált gyöngy esetében így kiderült, hogy 548 nap alatt nőtt meg. A gyöngyház 3000-szer keményebb anyag, mint az összetevői (a fehérjék, illetve a kalcium-karbonátok).

A gyöngyház, amelyből a gyöngy felépül, fehérje és ásványi anyag keveréke, ezt rétegenként választja ki a kagyló a szemcsére, és a vizsgálatokból kiderült, hogy az egyes rétegek úgy rakódnak egymásra, hogy kiegyenlítik az alattuk lévő réteg egyenetlenségeit. Emellett a rétegek vastagságában is van eltérés: ha egyesek vastagabbak, akkor a rá következő vékonyabb lesz. A sok ezernyi egymásra rakódott réteg így egyenletes végeredményt ad. Ezek nélkül a folyamatok nélkül a gyöngyház úgy nézne ki, mint egy réteges kőzet, amelyben az egyenetlenségek, hibák felnagyítódnak.

A gyöngyház azonban „önjavító” módon képződik, a most feltárt alapelveket pedig majd az emberi technológiában is hasznosítani lehet, például ellenállóbb anyagok, vagy hatékonyabb napelemek előállításában.