Дослідники встановили, що корали формують кристалічні мікроструктури за допомогою карбонату кальцію, білків, ліпідів і гліканів. Білки з високим вмістом кислот відповідають за утворення кристалів арагоніту, ліпіди контролюють їхній ріст, а глікани забезпечують зв’язок між мінералами та органічною матрицею. Окремі види коралів створюють матеріал, що в десять разів міцніший за бетон і вдвічі — за залізобетон.
Вчені протестували кілька способів відтворення коралових структур. Перший метод передбачав використання 3D-друку із суміші карбонату кальцію та смоли шляхом фотополімеризації, проте отримані зразки поступалися природним за механічними властивостями. Другий підхід полягав у перетворенні карбонату кальцію на кристалічну форму з додаванням іонів магнію для отримання арагонітової кераміки, що дало результати, порівнянні з природними коралами.
Третій метод передбачає використання мікроорганізмів і модифікованих клітин для біомінералізації карбонату кальцію. Такі живі системи здатні самостійно зростати й відновлюватися, хоча процес відбувається повільно і наразі реалізується лише в малих масштабах. Дослідники вважають біомімікрацію найперспективнішим напрямом для створення екологічних будівельних матеріалів.
«Кораловий скелетний матеріал демонструє виняткову точність, структурну організацію та вражаючі механічні властивості, довговічність і стійкість до розтріскування, що робить його цінним для різних застосувань у різних секторах, від біомедицини до інженерії», – йдеться у дослідженні, нещодавно опублікованому в Advanced Materials.