En été, beaucoup de gens aiment se promener le long de la plage à la recherche de coquillages. Parmi les plus prisées figurent celles qui contiennent de la nacre irisée (également appelée nacre) à l'intérieur. Mais de nombreux beachcombers seraient surpris d'apprendre que la nacre chatoyante est l'une des plus résistantes de la nature, matériaux les plus résistants. Maintenant, chercheurs rapportant dans ACS Nano ont fabriqué un matériau avec des couches minérales imbriquées qui ressemble à de la nacre et qui est plus solide et plus résistant que les imitateurs précédents.

Quelques mollusques, comme l'ormeau et les huîtres perlières, ont des coquilles doublées de nacre. Ce matériau est constitué de couches de « briques » minérales microscopiques appelées aragonite empilées sur des couches alternées de composés organiques mous. Les scientifiques ont essayé de reproduire cette structure pour fabriquer des matériaux pour des applications d'ingénierie ou médicales, mais jusqu'à présent, la nacre artificielle n'a pas été aussi résistante que sa contrepartie naturelle. Hémant Raut, Caroline Ross, Javier Fernandez et ses collègues ont remarqué que les anciens imitateurs de nacre utilisaient des briques minérales plates, tandis que le matériau naturel a des briques ondulées qui s'emboîtent dans des motifs à chevrons complexes. Ils voulaient voir si la reproduction de cette structure créerait un imitation de nacre plus résistante pour des matériaux médicaux durables.

En utilisant les composants de la nacre naturelle, l'équipe a fabriqué son matériau composite en formant des feuilles ondulées de l'aragonite minérale sur un film de chitosane à motifs. Puis, ils ont imbriqué deux des feuilles ensemble, remplir l'espace entre les surfaces ondulées avec de la fibroïne de soie. Ils ont empilé 150 couches imbriquées pour former un composite d'environ l'épaisseur d'un centime. Le matériau était presque deux fois plus résistant et quatre fois plus résistant que les imitations de nacre précédentes, proches de la résistance et de la ténacité signalées pour la nacre naturelle. La nacre artificielle était également biocompatible, ce que les chercheurs ont démontré en cultivant des cellules souches embryonnaires humaines à sa surface pendant une semaine. Ces caractéristiques suggèrent que le matériau pourrait être adapté à une utilisation durable, usages médicaux à faible coût, disent les chercheurs.