珍珠质珍珠的中尺度结晶性

珍珠卓越的美丽与韧性归因于称为珍珠层的文石片层的周期性堆叠。珍珠层具有自然产生的中尺度周期性，其在缺乏离散平移对称性的情况下显著出现。汲取珍珠启发的生物矿化设计需要量化其结构相干性并理解影响形成的随机过程。通过在高分辨率下表征珍珠整体结构（约 3 mm）的横截面，我们表明珍珠层具有中程中尺度周期性。自我校正生长机制主动补救片层的有序度缺失与拓扑缺陷，并作为对抗长程无序的反向过程。尽管存在持续涨落与拓扑缺陷，珍珠层具有约 16 个片层（约 5.5 um）的关联长度。对于更长距离（> 25 个片层，约 8.5 um），珍珠层片层的频谱遵循 f^(-1.5) 行为，表明生长与外部随机过程耦合——这是一种横跨迥异自然现象发现的普适性，如今将珍珠也包含在内。