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.