La doble vida de las madreperlas

El nácar es bien conocido por su belleza, pero su fortaleza y resistencia también lo hacen
un material único, y es esta característica la que más ha intrigado a los científicos durante mucho tiempo. Ahora, un estudio aporta
datos reveladores al respecto.

Los investigadores de la Universidad Estatal de Dakota del Norte (NDSU), Kalpana S. Katti y Dinesh R. Katti, están intrigados por la
estructura que la naturaleza minuciosamente construye en el interior de las conchas de los moluscos que producen perlas.

Aunque reconocido por su hermosura, científicos de todo el mundo han dedicado tiempo y esfuerzo a estudiar el nácar por otras razones.
La investigación de los Katti en la NDSU, en Fargo, ha revelado por lo menos un secreto: ¿por qué es el nácar tan resistente y fuerte?

La naturaleza ha hecho de éste el mejor material para armaduras. La capa externa es muy dura. La interior es muy resistente. Eso
significa que la capa externa soportará los impactos, y que la interior absorberá la energía si la externa se rompe. Es así como
funciona la armadura.

El nácar despliega respuestas mecánicas extraordinarias. En los últimos años, Dinesh y Kalpana Katti han llevado a cabo experimentos
de laboratorio para examinar la estructura del nácar.

Otros grupos de investigación habían determinado previamente que la flexibilidad y la fuerza del nácar eran debidas a diversos
factores, incluyendo una estructura interna parecida a la mampostería que se mantiene unida por un mortero flexible de proteínas de
nanómetros de espesor.

Otros estudios usaron piezas pulidas de nácar para estudiar sus propiedades. Kalpana y Dinesh Katti y su grupo de investigación
molieron muestras de nácar, y usaron máquinas para partir las muestras, fracturándolas en el proceso.

“Había cuatro o cinco de nosotros en el laboratorio del microscópico electrónico ese día”, recuerda Kalpana. “Dinesh y yo lo vimos
casi al mismo tiempo. Saltamos fuera de nuestras sillas porque no podíamos creer que nadie hubiera visto eso antes. Y la razón por la
que no lo habían visto era porque siempre miraban una bella, limpia y pulida sección transversal. Nunca miraron una muestra de
fractura”. Así pues, usando un “diamante en bruto” en lugar de una muestra pulida, el nácar reveló algunos de sus secretos.

“Un rasgo visible era que estas plaquetas penetran unas en las otras.
Están entrelazadas. Este es un concepto simple que usa la naturaleza y que no había sido observado antes por nadie”, explica Kalpana.
Otro rasgo que los Katti observaron es que la estructura del material está construida como ladrillos hexagonales con mortero. Pero los
Katti querían determinar la importancia del descubrimiento. La especialización de Dinesh en modelado informático fue crucial. Este
tipo de modelado es el mismo que se utiliza en ingeniería para diseñar un puente, un automóvil o un avión, y ha revelado que el
entrelazado descubierto es la clave de las propiedades mecánicas extraordinarias exhibidas por el nácar.

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