Она вертится: идеальная форма жемчужин

Физикам удалось разгадать, каким образом жемчужины приобретают идеальную сферическую форму: они вращаются, пока растут.

Некоторые крупные жемчужины особенно ценятся за свою сферическую форму – практически идеальную для объектов макромира. Так как же они формируются?

Поиском ответа на этот вопрос занялись исследователи из Университета Гранады (Испания) во главе с Джулианом Картрайтом (Julyan Cartwright). Они обнаружили, что поверхность жемчужины имеет иззубренную текстуру, которая допускает вращение только в определенном направлении, как храповик. Поэтому механическое воздействие поворачивает жемчужину в одну и ту же сторону, обеспечивая равномерное нарастание материала. Источником такого воздействия на микроскопическом уровне служит сам процесс нарастания перламутра: по мере появления новых слоев давление на данную область увеличивается, и она смещается из зоны роста.

Поэтому формирование жемчужины является самоорганизующимся процессом – и, вероятно, уникальным примером работы природного «храпового механизма».

Во многих случаях свободному вращению жемчужины препятствуют дефекты её поверхности (например, «лишнее» ядро – соринка, прилипшая к поверхности растущей жемчужины и нарушившая её микроструктуру). Это приводит к образованию жемчужин с вращательной симметрией («веретен», «капель») или вовсе неправильной формы («барокко»).

По мнению авторов работы, понимание процесса образования жемчужин идеальной сферической формы может найти применение в технике – в конце концов, многие достижения были заимствованы человеком у природы.