Claramente, la naturaleza no solo ha inspirado a los investigadores. Ya conocemos la famosa historia de “Velcro” imitando ganchos de bardana. El de los bañadores que imitan la piel de un tiburón. O el TGV japonés, que tomó prestada su forma del largo pico del martín pescador … Esta vez, fue el nácar de las conchas lo que inspiró a un equipo de investigadores de la Universidad McGill en Canadá.
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“3000 veces más fuerte”
El nácar que recubre el interior de algunas conchas de moluscos es un biomineral extremadamente fuerte. Está hecho de aragonito (CaCO3), un mineral que por naturaleza no es muy robusto. Pero la estructura de la madreperla está hecha de capas superpuestas de aragonito y cemento orgánico que la hacen “3.000 veces más fuerte” que el mineral del que está hecha, dicen los investigadores.en un comunicado de prensa. De hecho, una grieta no puede seguir un camino simple en esta maraña de capas.
Los investigadores intentaron reproducir esta arquitectura que alterna capas de materia sólida y materia flexible. Centrifugaron capas de escamas de vidrio del tamaño de un micrómetro con capas de metacrilato acrílico de polimetilo (conocido con el nombre comercial dePlexiglás) Han obtenido así un composite extremadamente resistente … pero opaco.
material transparente
Para hacer que el material sea ópticamente transparente, los investigadores modificaron el índice de refracción del polimetilmetacrilato acrílico (PMMA). En pocas palabras, el índice de refracción determina la velocidad a la que un haz de luz atraviesa un medio, de acuerdo con la temperatura y la longitud de onda del haz. Al ajustar el índice de refracción del PMMA al del vidrio, los bioingenieros pudieron hacer que su nuevo material fuera relativamente transparente mientras mantenían su resistencia.
A: dos muestras de “vidrio flexible”. El disco izquierdo, antes del ajuste del índice de refracción (ligeramente amarillento), y el derecho, después del ajuste (más transparente).
B: las mismas dos muestras en una moneda y, debajo, su microestructura.
C: el interior nacarado de una concha y, debajo (D), la microestructura del nácar. Puede ver claramente la superposición de capas.
Créditos: A. Amini et al., Science.
Este vidrio compuesto más fuerte puede ser una alternativa al vidrio tradicional, especialmente en ciertas tecnologías como los sistemas de visualización.
Fuente:Ciencias, Septiembre de 2021.
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