大多数人都知道珍珠母，一种彩虹色的生物矿物，也被称为珍珠，从纽扣、珠宝、仪器镶嵌和其他装饰华丽。几十年来，科学家们也一直钦佩和惊叹于珍珠，不仅因为它的美丽和光学特性，还因为它异乎寻常的韧性。

 

“它是一种被研究得最多的天然生物矿物，”Pupa Gilbert说，杏耀代理开号他是威斯康星大学麦迪逊分校的物理学教授，已经研究珍珠层十多年了。“它看起来可能没什么，只是一种闪亮的装饰材料。但它的抗断裂能力是文石的3000倍，文石是制造它的矿物。这已经激起了材料科学家的兴趣，因为让材料变得比各部分的总和更好是非常吸引人的。”

 

现在，一种新的非破坏性光学技术将解开更多关于珍珠层的知识，在这个过程中可能会导致对气候历史的新理解。吉尔伯特、威斯康辛大学麦迪逊分校电子工程教授米哈伊尔·卡特以及他们的学生和合作者在今天的《美国国家科学院院刊》上描述了这项被称为高光谱干涉断层摄影术的技术。

 

Gilbert已经了解了珍珠层是如何形成、排列、抵抗断裂的，以及它的层状结构是如何记录其形成时的温度的。这种层状的珍珠层结构反射光线，并根据层厚产生不同的颜色。这导致人们对寻找一种方法来评估珍珠层的厚度产生了兴趣，这种方法不需要破坏沉积珍珠层的软体动物外壳。

 

为了帮助解决这个挑战，吉尔伯特求助于Kats和研究生Jad Salman，他们是研究光学现象的专家。

 

为了这个项目，萨尔曼准备了22个新鲜的红鲍鱼壳用于光学分析。但是提取真珠质的光谱比看起来要困难得多。

 

“如果你想探测这种形状的贝壳，它有一个弯曲的地形，用传统的光谱仪很难得到一个好的光谱，”Salman说。

 

这就是为什么该团队转向了一种更新的技术，高光谱摄影，来对外壳的整个光谱进行成像。在早期，他们在获得自己的高光谱相机之前，在工业合作伙伴米德尔顿光谱视觉公司为炮弹成像。

 

“这是一种成像光谱仪，图像中的每个像素都给出了一个完整的光谱，”萨尔曼说。“当我们在我们的设置中使用相机时，我们可以很容易地提取可靠的光谱数据，在一个大的，不平整的外壳表面，在一次拍摄。”

 

除了红鲍鱼， 杏耀注册 ，该团队还拍摄了另一种物种的珍珠层，新西兰的保阿壳，也被称为彩虹鲍鱼。然后，萨勒曼使用他开发的复杂建模软件，使用高光谱数据逐像素地确定珍珠层的厚度。

 

该团队将这种技术称为高光谱干涉层析成像技术，并预计它将适用于测量其他透明的分层结构，这些结构存在于植物、动物、地质样品或合成材料中。

 

对吉尔伯特来说，这项新技术揭示了红鲍鱼的惊人之处;它第一次表明，随着这种软体动物年龄的增长，珍珠层的厚度变薄了。由于这种厚度记录了形成它的海水的温度，研究小组认为利用这种技术来分析软体动物的贝壳化石来了解过去的气候是可能的。

 

“这个项目由几个不同的部分组成，杏耀拿代理每个部分都很好理解，”Kats说。“这项研究的力量在于，我们带来了所有这些实验和理论专业知识，不仅能够模拟工程的、表现良好的层状结构，而且能够模拟混乱无序的生物结构。我们能够以一种生物学家或古气候学家可以使用的方式从中获得有用的信息。”