Что такое перламутр? Свойства, добыча, применение и цена перламутра. Переливчатое волшебство Перламутра — свойства и значение камня Искусственный перламутр

Виллем Кальф, «Натюрморт с чашей Гольбейна, наутилусовым кубком и тарелкой с фруктами», 1678

Китайские ученые описали метод получения искусственного перламутра, не отличающегося от натурального. Технология может использоваться и для синтеза других сложных метаматериалов, сочетающих полимерные и минеральные компоненты. Об этом авторы пишут в статье, опубликованной журналом Science .

Перламутр - естественный композитный материал сложной структуры, который некоторые виды моллюсков откладывают на внутренней стенке раковины. Он образуется орторомбическими кристаллами карбоната кальция - арагонита. Шестигранные пластины этого минерала диаметром около 10-20 мкм и толщиной около 5 мкм укладываются параллельными перекрывающимися слоями, которые проложены белковыми и полисахаридными биополимерами, включая хитин и фиброин.

Такое сочетание придает перламутру ряд ценных характеристик, которые весьма интересны для практического применения: прочность, эластичность, устойчивость к образованию трещин. Существуют различные подходы к получению искусственного перламутра: и за счет послойного наращивания, и самосборки, и «литьем намораживанием» (Freeze-casting). Однако Шу-Хун Юй (Shu-Hong Yu) и его коллеги из Научно-технического университета Китая отмечают, ни одна из этих сложных технологий не дает материал, способный сравниться с натуральным перламутром, и «не использует стратегию, которую применяют живые организмы».

Первую успешную попытку получить перламутр, сымитировав естественный процесс минерализации, предприняли кембриджские исследователи еще в 2012 году. Ученые тонким слоем осаждали биополимеры на поверхности стеклянной подложки, формировали в них пористую структуру, а затем погружали в раствор, содержавший новые полимеры, а также соли кальция и магния в тех количествах, которые они имеются в натуральном перламутре. Процесс повторялся раз за разом для наращивания новых слоев, пока не были получены качественные образцы искусственного перламутра, «идентичного натуральному».

Китайские ученые во главе с Шу-Хун Юем упростили этот подход, основанный на минерализации слоев полимерного матрикса. Используя намораживание - анизотропное формирование кристаллов при охлаждении раствора хитозана, авторы получили слоистую структуру, которая под воздействием уксусной кислоты ацетилировалась с образованием стабильного хитинового матрикса. Сквозь него прокачивали раствор бикарбоната кальция в присутствии магния, который осаждался минеральными слоями между слоями хитина. Наконец, в материал вносили белковые полимеры фиброина и спрессовывали.

Изучив образовавшийся метаматериал, ученые подтвердили его близость к натуральному перламутру на разных уровнях структуры. Карбонат кальция образовал кристаллы арагонита несколько больших размеров, чем у натурального, что сделало перламутр чуть менее твердым. Однако в целом такой материал сохранил все полезные свойства перламутра, включая привлекательный вид и устойчивость к росту микротрещин.

Мать жемчуга - именно так с немецкого можно перевести слово "перламутр". Этот красивый природный материал вдохновляет не только ювелиров на создание чудесных украшений, но и химиков, которые хотят во что бы то ни стало воссоздать уникальные свойства вещества в лаборатории. Медленно приближаясь к своей цели, они уже добились значительных результатов.

Но всё равно человеку пока не удалось создать что-либо подобное по разбросу физических характеристик начальных материалов и конечного продукта (в данном случае это перламутр). Именно поэтому последнее достижение учёных выглядит столь впечатляющим на фоне остальных.

В ходе исследований химики выяснили, что высокая прочность перламутра определяется его структурой. Именно её авторы работы и попытались воссоздать.

Для этого они провели контролируемое замораживание водной суспензии оксида алюминия (глинозёма) с добавкой достаточно распространённого полимера полиметилметакрилата (ПММА).
О своих достижениях исследователи отчитались в журнале Science.

Шероховатость гибридной керамики также определяет её прочность, так как влияет на процесс сдвига "кирпичиков", а значит - и рассеивание энергии. На врезке показаны достаточно крупные брикеты нового материала. Ранее учёным удавалось получить образцы столь прочного вещества лишь в виде тонких плёнок. Там же - фотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа, показывает поведение материала под нагрузкой. Повреждение распространяется в виде небольших трещин (фото Lawrence Berkeley National Laboratory). Основой их открытия стала работа двухгодичной давности, выполненная другими исследователями из Беркли: Эдуардо Сейзом (Eduardo Saiz) и Энтони Томсиа (Antoni Tomsia).

Тогда учёные обнаружили, что можно создать весьма прочную искусственную замену человеческой кости, замораживая морскую воду.

В этот раз химики сначала тоже заморозили воду, но для того чтобы создать матрицу, которая стала основой для получения каркаса из пластин (ламелей) глинозёма (он занял поры, не заполненные льдом). Затем лёд был удалён выпариванием, и на его место был введён полимер.

Прочность материала определяется его способностью рассеивать энергию деформации. В данном случае полимер между пластинками оксида алюминия позволяет им "скользить" относительно друг друга и тем самым распределять нагрузку, точно так же, как это делают белковые структуры в раковинах моллюсков.

Но химики смогли не только создать пластинчатый каркас. Они получили возможность влиять на толщину пластин, их макроскопическую ориентацию, химию и шероховатость границ раздела ламелей. Сжимая каркас перпендикулярно слоям во время спекания, они также получили "кирпичики" оксида алюминия, добились формирования и уплотнения керамических мостиков между ними. Возможность варьирования всех этих параметров позволит в будущем получить материалы с другими свойствами, и велика вероятность - среди них найдутся те, что будут даже лучше нынешних.

"Мы попытались сымитировать природные механизмы упрочнения, заставив частички глинозёма выстраиваться в иерархические структуры, — рассказывает Ритчи в пресс-релизе лаборатории. — В будущем мы надеемся, что исследование уже полученных композитов позволит улучшить синтез лёгких небиологических материалов с уникальной твёрдостью и прочностью".

В дальнейшем химики намерены получить материалы с ещё большей прочностью. Они надеются добиться новых впечатляющих результатов, изменив соотношение оксид алюминия/ПММА в сторону увеличения содержания керамики, заменив полимер на другой, и даже заместив весь полимер металлом.

Учёные из Беркли считают, что металл не только позволит пластинкам сдвигаться относительно друг друга (при таких размерах это вполне осуществимо), но и примет на себя часть нагрузки. К тому же в отличие от полимера он может работать при высоких температурах.

Результатом станет лёгкий и прочный композитный материал, которому всегда найдётся применение как в энергетической, так и в транспортной отрасли, уверены исследователи. Достаточно привести простой пример: многие детали автомобиля, выполненные из такого композита, будут весить значительно меньше стальных, что позитивно скажется на расходе топлива.

Впрочем, до того как задумка станет реальностью (позволяющей получить выгоду производителям), надо будет не только усовершенствовать сам материал, но и организовать его массовое производство.

Губная помада, лак для ногтей или тени для век смотрятся совсем по-другому, если в них добавить перламутр. Его часто путают с жемчугом, что неудивительно, ведь у обоих аналогичный состав и происхождение. И все же перламутр - это самостоятельный камень. У него свои особенности, магические свойства и предназначение.

Не все самоцветы происходят из горной породы. Есть декоративные камни, бывшие когда-то частью биологической структуры. Перламутр, подобно кораллу, янтарю или жемчугу, один из таких органических минералов. Но что такое перламутр как минерал?

Перламутр – это радужно-переливчатый слой внутри моллюска-жемчужницы. Немецкое название камня означает «мать жемчуга». И это справедливо, ведь любая раковина, в которую попала песчинка или другой посторонний фрагмент, сотворит жемчужину.

Если внутрь ничего не попало, слой перламутра не обволакивает зёрнышко, а нарастает на стенках моллюска.

Химически минерал – это карбонат кальция (СаСО3), имеющий в основе углекислую известь или арагонит (85%) с примесью конхиолина (12%) и воды (3%).

Прочность материала невысока – 2,6–4,6 по шкале Мооса. Радужные переливы создаёт уникальное расположение слоёв арагонита, по-разному преломляющее солнечный свет.

С точки зрения геммолога это не самоцвет, но декоративные свойства уравнивают перламутр с ними.

Природные камни хрупки, поэтому обрабатываются только вручную квалифицированными мастерами.

История камня

Перламутр известен людям тысячелетиями. Его находят в усыпальницах фараонов Древнего Египта, ожерелье из камня, сделанное за пять тысячелетий до нашей эры, откопали в Ираке.

На Востоке этим камнем декорировали стены дворцов, посуду, предметы быта, причём фаворитом считался именно белый материал.

Античные лекари использовали минерал как антисептик для заживления ран, а средневековые расширили сферу применения, перетирая камень для целебных настоек и снадобий.

Он довёл до греха не одного монаха Средневековой Европы. Частички перламутра, в «пакете» с божьим благословением, они продавали как «пёрышки ангельских крыльев» обеспеченным прихожанам. Быстро разбогатев, отказывались от монашества в пользу мирской жизни.

Россия познакомилась с перламутром в конце XVII – начале XVIII веков. Минералом украшали церкви, интерьер, знать гордилась великолепными шкатулками, табакерками, декорированными переливчатым материалом.

Римским императорам были известны свойства камня наделять хозяина мудростью и даром читать мысли других, а Нерон приказал облицевать стены своего дворца радужными пластинками.

Камень ценили Мария Стюарт и Екатерина Великая, чьей перламутровой коллекцией из сотен изделий сегодня любуются посетители Эрмитажа.

Месторождения и добыча минерала

Перламутр как камень не ищут специально, а добывают попутно с жемчугом. И не из земной тверди, его месторождения – водные глубины.

Они обрамляются золотом, но перламутр безупречен с серебром. Это сочетание в моде уже не один век и, надо полагать, не утратит популярности.

Украшения с перламутром органично дополняют как деловой, так и романтический наряд.

Обработка камня включает шлифовку, резку, полировку, формовку, гравировку, одно изделие создаёт целая команда.

Имеет характерный радужный отлив. Это обусловлено строением самой раковины, состоящей из мельчайших пластинок, разделённых преломляющими световые лучи тончайшими воздушными прослойками. Хотя масса эта состоит из тонких, покрывающих друг друга, слоев, постепенно выделяемых телом живущего в раковине животного, она очень крепка.
Добыча
Главными местами добычи перламутровых раковин являются Персидский залив, Красное море, Цейлон, Япония, Борнео и Филиппины, некоторые тропические острова Тихого океана, США, Мексика, и Канада. Пресноводные жемчужницы практически вымерли, иногда встречаются в реках Северной Европы и на русском Севере. Высококачественный перламутр добывается только в тропических морях.
Большая часть рынка - перламутр, добытый ныряльщиками из раковин в процессе поиска жемчуга. Однако встречаются раковины, в которых перламутра намного больше, чем в обычных - их добывают отдельно. Цвет перламутра различается в зависимости от места добычи - например, индийский моллюск Манилла производит исключительно белый, моллюск ушка-халиотис - темно-красный перламутр.
История
Человеку перламутр известен очень давно и был в числе первых известных поделочных материалов - ожерелья, серьги, браслеты и другие украшения с этим камнем находят еще в гробницах Древнего Египта. В Древнем Риме перламутр ценился наравне с жемчугом, считаясь символом мудрости и власти - по легенде, стены дворца императора Нерона были облицованы пластинками перламутра. Во времена Средневековья особенно популярны среди знати были кубки и сосуды, украшенные перламутром - для этих целей употреблялись и цельные изящно закрученные раковины морских улиток, оправленные в серебро и украшенные тонкой гравировкой с изображением мифических морских чудовищ или русалок. Считалось, что напиток, налитый в подобный кубок, исцеляет от тяжелых болезней и продлевает жизнь.

В России в 18-19 вв. в большинстве украшений наравне с драгоценными камнями использовали перламутр, который был излюбленной вставкой у придворных ювелиров; украшали перламутровой «чешуей» также чаши, табакерки, коробочки, церковную утварь. Ожерелья из перламутра были у Марии Стюарт и Екатерины II.

Часть набора украшений (всего 15 предметов), бриллианты, золото, перламутр, 18 в (из собрания Алмазного фонда) .

Вплоть до 18-го века порошок из перламутра можно было купить в любой аптеке - он считался уникальным исцеляющим средством (сегодня перламутр также активно используется в косметологии и фармацевтике).

Искусственный перламутр
На сегодняшний день добыча моллюсков, содержащих жемчуг и перламутр, очень ограничена. Потребность в жемчуге и перламутре гораздо больше, чем может дать природа - раковины долго растут и их довольно трудно добывать. Давно налажено изготовление искусственного перламутра, который производят с помощью желатина и «жемчужной эссенции». Это вещество (essence d’Orient) представляет собой жидкость из чешуи уклейки (Ukelei, Cyprinus alburnus). Чешуя растирается с водой, пока не осядет на дно сосуда весь блестящий пигмент. Этот осадок промывается нашатырём и перемешивается с разведённым желатином. Вещество с серебряным блеском состоит из микроскопических кристаллов, соединения гуанина с известью. Способ был изобретен в 17 веке во Франции.

Из перламутра изготавливают украшения (кольца, браслеты, серьги, бусы и колье, кулоны) и аксессуары (пуговицы, веера, шкатулки, зеркальца, гребни и т.д.), инкрустируют мебель, музыкальные инструменты, предметы обихода.


монетница футляр для помады косметичка-портсигар

бинокль и веера

шкатулка и сумочки

сумочки-сумочки и таблетница

запонки, пудренница и ложечки (умиляюсь)))

Основной способ обработки - перламутр распиливают специальной стальной пилой, затем снимают верхний слой при помощи точила, затем обтачивают и сглаживают. На последнем этапе его полируют специальным раствором с серной кислотой, который придает дополнительный блеск перламутру.
Перламутр можно красить, этот процесс занимает 2-3 дня и основным цветом окраски является черный, поскольку он очень популярен и имеет необычные оттенки. Популярна техника инкрустации перламутром, за основу берутся дерево, драгоценные металлы и камни. Одной из современных тенденций в ювелирном деле является мозаика из перламутра - поверхность инкрустируют маленькими кусочками перламутра, которые в итоге складываются в необычную картину с большим количеством преломлений.

Настоящий перламутр определяется с помощью нагрева, открытого пламени. Поднесённый к нему перламутр, содержащий 2% воды, трескается и теряет свой блеск. Боится перламутр воздействия кислот, абразивов, испарений, косметических средств.
Уход за перламутровыми украшениями прост - их моют в мыльном растворе или протирают картофельным крахмалом для удаления грязи; главное правило - держать перламутр в чистоте. «Мать», как и «ребенок»-жемчуг, страдает от недостатка внимания и становится только лучше от частой носки.

При подготовке использованы сайты: etsy.com, dragkamen.ru, abc-jewels.ru , bizhuterija.com , bicostyle.ru , kamni-minerali.lact.ru , inmoment.ru

Перламутр – камень, который использовался как украшение с древнейших времен. Добывался он из раковин моллюсков и некоторых морских зверей. Этимология слова берет начало от немецкого “Perlmutter”, что дословно переводится как “мать жемчуга”. Названия с тем же переводом есть и в других языках: английское “mother of pearl”, итальянское “madreperla”, старофранцузское “mereperle”. В древней Руси его называли просто “раковина”. То же значение имеет арабское название перламутра “накар” и современное французское “la nacre”.

Не каждый моллюск может образовывать перламутр, а оттенок и красота камня зависят от места обитания и пищи маленького жителя раковины. Больше всего ценится перламутр из тропиков, выстилающий раковины обитателей южных морей. Великолепный находят в Индийском океане. Существует сине-фиолетовый, бело-голубой, красный, розовый с золотыми крапинками, серо-зеленый перламутр. Каждый по-своему прекрасен. и все они играют в лучах света неповторимым блеском и нежными переливами оттенков.

Состоит перламутр в основном из углекислой извести с примесями органики животного происхождения. Это вещество, выстилающее изнутри обиталище моллюска относительно ровным плотным слоем, является одновременно составной частью жемчуга. Перламутр поражает искрящимися переливающимися цветами, плавными переходами от одного тона к другому. Здесь и белый, и нежно-розовый, и бледно-голубой, и зеленый, и серый, и пурпурный. Обусловлена такая окраска не пигментом, а пластинчатой слоистой структурой с тоненькими прослойками воздуха, отражающей под разными углами лучи света и вызывающей такое великолепное светопреломление и чарующий блеск.

Натуральный и искусственный перламутр

Несмотря на кажущую хрупкость, строение у перламутра довольно прочное, что вызывает сложности при его отделении от раковины. Для отделения перламутра от раковины пользовались особыми пилками. Выделяли перламутр обычно из раковин, собранных в поисках жемчуга, хотя нередко раковины для добычи перламутра искали специально. К примеру, в древнем Китае охотники за перламутром из года в год специально отправлялись в Филиппины на его добычу. Восточный перламутр ценится и по сей день. Именно он сейчас вошел в моду. Мастера Востока не только всегда славились как добытчики перламутра, но и умели окрашивать его, придавая любой, самый замысловатый цвет или оттенок.

Еще в 17 веке во Франции научились искусственно производить перламутр. Дело это далеко не легкое. Так называемая жемчуговая эссенция добывается из чешуи уклейки, для чего чешую этой рыбы растирают с водой, выделяя из нее блестящий пигмент. Пигмент представлял собой тяжелую жидкость, оседавшую на дно сосуда. Готовую жемчуговую эссенцию смешивали с растворенным в воде желатином, получая весьма неплохие искусственные камни. Из 8000 рыбин можно было выделить всего 120 г жемчуговой эссенции.

Использование перламутра в древности

Основные характеристики перламутра:

• твердость 2,5 – 4,5;
• плотность – 2,7 г/см³.

Прочность камня, цвет, непередаваемые переливы и чистота цвета, мягкие оттенки, великолепный блеск притягивали взгляды людей еще на заре цивилизации и продолжают очаровывать до сих пор. Он напоминает о море и небе, о нежном ветре и ласковых солнечных лучах, в нем таинственным образом переплелись сила и красота природы. В северных странах перламутр ценился еще и за редкость и недоступность, маня к далеким южным берегам. Он был пронизан ореолом таинственности и королевской роскоши. Перламутр, как и жемчуг, издревле был окружен сказаниями, легендами, поверьями и суевериями, что еще больше притягивало к нему и богатых красавиц и знатных мастеров. Он не зря считался одним из наиболее ценных камней, обладающих чем-то загадочным и животворческим.

Хорошо известно об использовании камня в Китае, Индии и других восточных странах, но о его применении в Риме и Греции сохранилось очень мало достоверных сведений. Хотя совершенно ясно, что камень, так высоко ценившийся в древности, был известен и этим цивилизациям. Светоний рассказывает, что перламутром были отделаны жезлы Нерона и стены его великолепного дворца. В Средние века он распространился и во Франции, куда был привнесен с Востока. В Лувре сохранилась фигурка быка, украшенная камешками перламутра. Французский король Карл V обладал многими украшениями и предметами из него. Наиболее интересна статуэтка, изображавшая церковь Гроба Господня, изготовленная из оливкового и черного дерева, инкрустированная слоновой костью, серебром и перламутром. Это произведение искусства было создано в XVI веке в Вифлееме. Статуэтка была вручена в дар западному монарху. Известно множество кубков из перламутра, отделанных серебром и выполненных с великолепным искусством. Многие работы хранятся в Оружейной палате в Москве.

Лечебные и магические свойства

Алхимикам с незапамятных эпох были известны лечебные свойства камня. Они верили, что тщательно растертый царский камень перламутр в состоянии вылечить любое заболевание. Кроме того, из него изготовляли мази и кремы, которыми отбеливали лицо, выводили веснушки и прочую нежелательную пигментацию, и использовали во многих лечебно-косметических целях. Предполагалось, что для улучшения слухового восприятия достаточно носить сережки с перламутром. Широкое применение нашла и жемчужная эссенция, которую, в отличие от жемчуговой, получали экстракцией из перламутра или жемчуга. Ее использовали для улучшения работы сердца, при обмороках и для усиления потенции. В наши дни, по мнению нетрадиционной медицины, камень обладает рядом полезных свойств:

• оказывает общеукрепляющее действие на организм человека;
• улучшает иммунитет;
• увеличивает работоспособность.

Несмотря на таинственность и чарующую притягательность, перламутр не нашел широкого применения в магии. Считалось, что жидкость, помещенная в сделанный из ракушки сосуд, будет обладать магическими и целебными свойствами.

Желая привлечь благосклонность богов, на раковины наносили всевозможные магические рисунки и символы.

Талисман из камня привлекает перемены в жизни, бережет семейную гармонию, оберегает дом от злых духов и помогает угадывать будущее, усиливая интуицию.

Амулет из перламутра продлевает жизнь.

Будущее перламутра: военные нанотехнологии

В институте военных нанотехнологий при Массачусетском технологическом институте американские ученые изучили структуру и свойства перламутра под электронным микроскопом. Исследования показали, что природный материал, покрывающий раковины моллюсков, обладает уникально прочной структурой. Химические исследования выявили необычайную сложность структуры перламутра. Основная неорганическая часть перламутра является весьма хрупким образованием. Но скрепленная небольшим количеством животной органики, она приобретает необыкновенно высокую прочность. Современные ученые продолжают исследовать до конца не изученные процессы, происходящие в клетках моллюсков в момент производства перламутра. Не остались в стороне и физики. В Беркелеевской лаборатории, специализирующейся на ядерных исследованиях, установили сходство структуры перламутра и воды в момент замерзания.

Исследования физиков, химиков и биологов дают основание предполагать, что именно этот природный материал станет прототипом брони будущего. Но это не только предположение. Массачусетский институт уже получил грант от сухопутных военных сил США на создание новой военной формы, способной защищать не только от пуль, но еще и от химического и биологического оружия. Применение новых технологий не ограничивается военной промышленностью. Уже сделаны предположения о возможности применения открытий в медицине для производства искусственной костной ткани, в электронике, автомобилестроении и других областях. Использоваться будет не натуральный камень, а искусственно выращенный на ледяных матрицах.