Funktionelles Zusammenspiel von Calcit und Aragonit in Muschelschalen
Im Außenskelett von Muscheln sind Calcit- und Aragonitbestandteile zu finden. Die Festigkeit und Widerstandfähigkeit der Schalen wird durch ein funktionelles Zusammenspiel der CaCO3-Isomorphen mit organischen Zwischenschichten gewährleistet.
Calcit (trigonal) |
Aragonit (orthorhombisch) |
||
|
|
|
|
|
|
große, prismatische Calcit-Kristalle |
Schichten aus plättchenförmigen Aragonit-Kristallen |
||
Zwischen den beiden Kompartimenten liegt eine Trennschicht mit hohem Wassergehalt.
Die Kristallite in der Perlmuttschicht sind durch eine organische Matrix (Polysaccharid-Protein-Schicht) getrennt, was deren Dickenwachstum entscheidend limitiert (Einfluss auf die 3-dimensionale Struktur).
Das strukturelle Zusammenspiel der beiden CaCO3-Modifikationen mit organischen Trennschichten führt zu drastischen Veränderungen der Materialeigenschaften (Erhöhung der mechanischen Festigkeit um einen Faktor von ca. 3000, verglichen mit "anorganischem", kristallinem Aragonit).