貝殼內層的珍珠母具有獨特而復雜的微觀層狀結構，這種結構使珍珠母在宏觀上同時具備超常的硬度和韌性。仿珍珠母材料的制備一直是材料科學領域的研究熱點之一。

 

研究人員首先通過取向凍結和乙?；D化的方法，用與天然貝殼中完全相同的有機材質搭建出類似的層狀“框架”，并置入人工“腔體”中。不同于自然界中貝類花費數年時間不斷分泌該有機物質并使碳酸鈣其在框架上礦化，俞書宏團隊設計了一個“循環系統”，即通過一臺作用類似于人體的心臟的蠕動泵，不斷向腔體內的框架里泵入飽和碳酸氫鈣溶液，同時帶出反應后的殘余廢料，在兩周內就能“復制”珍珠母長達數年的自然形成過程，速度超其百倍。

 

電子顯微鏡等多種檢測手段表明，這種通過與自然策略高度近似的材料生長方法制備的人工材料，在成分和微觀結構上均與天然珍珠母高度近似，在多個尺度上再現了天然珍珠母的微觀等級結構和力學特性，而宏觀上也同時展現出很好的強度和韌性。

 

雖然目前人工合成的珍珠母還無法擁有天然珍珠的“暈彩”，再加上制造成本因素，這種合成方法暫時還不便用于生產裝飾用的珍珠。但這種方法用于骨缺損修復領域則可能成為眾多骨骼受損患者的福音。不僅如此，這種溫和而便利的方法還可推廣到其他材料體系，用于制備多種具有仿生結構和特殊功能的復合材料。