Nuevo material imita la resistencia y la dureza de la madreperla

concha con madreperla

Podría ser adecuado para usos médicos sostenibles y de bajo costo

En el verano, muchas personas disfrutan de paseos por la playa en busca de conchas marinas. Entre las más preciadas están las que contienen madreperla iridiscente (también conocido como nácar) en el interior. Pero muchos amantes de la playa se sorprenderían al saber que el reluciente nácar es uno de los materiales más resistentes y duros de la naturaleza.

Ahora, los investigadores que informan en ACS Nano han hecho un material con capas minerales entrelazadas que se asemeja al nácar y es más fuerte y más resistente que los imitadores anteriores.

Algunos moluscos, como el abulón y las ostras perladas, tienen conchas cubiertas de nácar. Este material consiste en capas de "ladrillos" minerales microscópicos llamados aragonito apilados sobre capas alternas de compuestos orgánicos blandos. Los científicos han intentado replicar esta estructura para hacer materiales para ingeniería o aplicaciones médicas, pero hasta ahora el nácar artificial no ha sido tan fuerte como su contraparte natural.

Hemant Raut, Caroline Ross, Javier Fernández y sus colegas observaron que los anteriores imitadores de nácar usaban ladrillos minerales planos, mientras que el material natural tiene ladrillos ondulados que se entrelazan en intrincados patrones de espiga. Querían ver si reproducir esta estructura crearía una imitación de nácar más fuerte y resistente para materiales médicos sostenibles.

material imitador de la madreperla, comparación

Imagen: Caracterización flexural del compuesto mineral enclavado y comparación con materiales naturales y compuestos similares al nácar

Usando los componentes del nácar natural, el equipo hizo su material compuesto formando láminas onduladas del mineral aragonito en una película de quitosano estampada. Luego, entrelazaron juntas dos de las láminas, llenando el espacio entre las superficies onduladas con fibroína de seda. Apilaron 150 capas entrelazadas para formar un compuesto que tenía aproximadamente el grosor de un centavo.

El material era casi dos veces más fuerte y cuatro veces más resistente que los anteriores imitadores de nácar, cerca de la resistencia y tenacidad reportadas para el nácar natural.

El nácar artificial también era biocompatible, lo que los investigadores demostraron cultivando células madre embrionarias humanas en su superficie durante una semana. Estas características sugieren que el material podría ser adecuado para usos médicos sostenibles y de bajo costo, dicen los investigadores.

Artículo científico: Tough and Strong: Cross-Lamella Design Imparts Multifunctionality to Biomimetic Nacre

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