Investigadores chinos crean un sistema de fabricación de nácar sintético muy similar al de las perlas naturales

La perla es la respuesta de un molusco a la irritación producida por un material exterior que por algún motivo se ha introducido en el interio de su concha. Para proteger sus delicados tejidos el molusco recubre ese cuerpo extraño con finas capas de iridiscente carbonato calcico . Pero más allá del brillo y la belleza de una perla, están sus extraordinarias propiedades mecánicas. Entre ellas, una formidable resistencia a la fractura .

Los investigadores chinos han creado un nácar sintético muy similar al material natural, con la diferencia de que el fabricado en laboratorio se consigue en semanas, en lugar de meses o años , como ocurre en la Naturaleza. Hasta el momento, los intentos de elaborar nácar sintético no habían dado buenos resultados debido a la estructura compleja y multifacética de este material biológico. Los procesos de síntesis usados implicaban el uso de gran cantidad de capas a altísimas temperaturas, que limitan los tipos de materiales que se podían utilizar.

El nácar original es un material compuesto por una matriz orgánica; en general, entre el 95 y el 99 por ciento es carbonato calcico (en forma de aragonita) y el resto, del 1 al 5 por ciento, una matriz proteínica. Sorprendentemente, es esta pequeña proporción de «pegamento» orgánico la que confiere al nácar su apreciada resistencia a la fractura . Igual que si estuviésemos usando ladrillo y mortero.

Li-Bo Mao y sus colegas han diseñado una matriz similar a la que han sometido a un sistema de bombeo constante de minerales y aditivos (fundamentalmente bicarbonato cálcico). Con este sistema, el carbonato cálcico se precipita gradual y lentamente ofreciendo una formación de nácar mucho más uniforme de la que se había conseguido en otros procesos de síntesis. El análisis del nácar sintético revela que es ligeramente menos denso que el verdadero nácar y solo un poco menos resistente a la fractura . En cualquier caso, el material sintético mantiene propiedades mecánicas similares a su homólogo natural.

Los autores anticipan que este método artificial de la mineralización podría extenderse para producir otros materiales bio-inspirados con propiedades únicas. Entre sus posibles aplicaciones podría estar su uso en biomedicina, por ejemplo en aplicaciones como la regeneración de huesos humanos .