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Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Polymer/Mineral ...

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10 2 KRISTALLOGRAPHISCHE UND BIOLOGISCHE GRUNDLAGEN<br />

Die sogenannte organische Matrix umgibt die Plättchen. Zwischen den horizontalen<br />

Aragonitebenen liegt sie als etwa 30 nm dicke, interlamellare Schicht vor. In den lateralen<br />

Grenzbereichen zwischen den Plättchen bildet die organische Matrix wesentlich dünnere<br />

vertikale Wände. Es ist erstaunlich, dass sich Perlmutt aus etwa 95 Gewichtsprozent<br />

Aragonit und nur 5 Gewichtsprozent organischer Moleküle zusammensetzt ([24], [28])<br />

und sich dennoch sowohl die mechanischen als auch die chemischen Eigenschaften stark<br />

von denen <strong>des</strong> puren <strong>Mineral</strong>s Aragonit unterscheiden.<br />

2.2.3 Aragonitanteil<br />

Das Wachstumsprinzip der Aragonitplättchenstapel wird am deutlichsten an der Wachs-<br />

tumsfront erkennbar und ist in Abb. 6 schematisch dargestellt. Die Plättchenschichten<br />

werden dort nicht nacheinander gebildet, sondern es entstehen bereits neue Schichten,<br />

bevor die darunterliegenden Plättchen zu ihrer vollen Größe herangewachsen sind. Die<br />

Plättchen wachsen zuerst besonders in a - Richtung ([100]), bis die Plättchendicke von et-<br />

wa 500 nm erreicht wird, und breiten sich dann in b- und c-Richtung aus. Noch bevor die<br />

endgültige Breite erreicht wird, bilden sich weitere darüberliegende Aragonitplättchen.<br />

Abb. 7 (a) zeigt die Bruchkante einer ” flat pearl“ 3 . Der obere Teil der Abbildung zeigt die<br />

einzelnen, pyramidenförmigen Stapel, in denen die Plättchen zwar in der Höhe, jedoch<br />

noch nicht in der Breite voll ausgebildet sind.<br />

Abb. 6: Prinzip <strong>des</strong> Wachstumsmechanismusses der ” Münzstapel“. Die [100] -Richtung steht<br />

senkrecht auf der Wachstumsfront. In den Bildteilen (a) - (e) ist der zeitliche Ablauf <strong>des</strong> Wachs-<br />

tums dargestellt.<br />

3 Der Ausdruck ” flat pearl“ bedeutet soviel wie flache Perle. Sie besteht aus Perlmutt, das die typische<br />

” Ziegelsteinmauer“ - Struktur aufweist. Ihre Erzeugung wird in Abschnitt 3.3 näher erläutert.

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