生物矿物球霰石中的窄分布晶体取向
材料科学
2016-09-20 v1
摘要
动物形成的生物矿物提供骨骼支撑及许多其他功能。此前研究表明它们通过非晶纳米颗粒的聚集生长，但从未从溶液中以离子逐离子方式生长，而后者是非生物晶体的常见生长机制。我们利用偏振依赖成像对比（PIC）映射、扫描及像差校正透射电子显微镜，分析了来自独居海鞘（Herdmania momus）的球霰石CaCO3多晶骨针。本文给出的首个完全定量PIC映射数据测得直接相邻晶体间的角度展宽为0°至30°。这种窄分布的晶体取向表明，结晶性并非从一个晶体以0°角度展宽传播到另一个晶体，也未以随机取向90°形核新晶体。晶体界面间不存在有机层，因此必须引入一种未知的新的生长机制，其中晶体形核被限制在30°以内。有两个观察结果与从溶液中的晶体生长一致：球霰石微晶体展现晶面，并且在冷冻断裂后纳米尺度上光滑。30°角度展宽、界面有机层缺失以及光滑断裂形貌的观察拓宽了已知的生物矿化机制范围，并可能启发新型合成晶体生长策略。从溶液中的球晶状生长是与所有这些观察一致的一种可能机制。
引用
@article{arxiv.1609.05449,
title = {Narrowly distributed crystal orientation in biomineral vaterite},
author = {Boaz Pokroy and Lee Kabalah Amitai and Iryna Polishchuk and Ross T DeVol and Adam Z Blonsky and Chang Yu Sun and Matthew A Marcus and Andreas Scholl and Pupa UPA Gilbert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.05449},
year = {2016}
}
备注
Chemistry of Materials 2015