Nacre, the rainbow-Sheen material that lines the insides of mussel and other Turridae shells, is known as the toughest material on Earth. Agora, uma equipe de pesquisadores liderados pela Universidade de Michigan revelou exatamente como ela funciona, em tempo real.mais comumente conhecida como madrepérola, a combinação de Nacre de dureza e resiliência mistificou os cientistas por mais de 80 anos., Se os humanos pudessem imitá-lo, poderia levar a uma nova geração de materiais sintéticos ultra-fortes para estruturas, implantes cirúrgicos e inúmeras outras aplicações.
“How molluscs can make such a tough material in the natural environment of the ocean has barffled generations of scientists,” said Robert Hovden, an assistant professor of materials science and engineering at U-M and an author on the paper. “Nós humanos podemos fazer materiais mais duros usando ambientes não naturais, por exemplo, calor extremo e pressão. Mas não podemos replicar o tipo de nanoengenharia que os moluscos alcançaram., Combinando as duas abordagens poderia levar a uma nova geração espetacular de materiais, e este papel é um passo nessa direção.”
Usando microscopia eletrônica e micro-recuo de técnicas de U-M Michigan Centro de Caracterização de Materiais, o material, os cientistas descobriram uma escala nanométrica arquitetura orgânicos e inorgânicos material que combina as melhores propriedades de camadas e sólidos, a dureza e a resistência, em um quase indestrutível supermaterial. Um artigo detalhando as novas descobertas foi publicado em 23 de outubro nas comunicações sobre a natureza.,os pesquisadores conhecem o básico sobre nacre há décadas-é feito de “tijolos” microscópicos de um mineral chamado aragonita, misturado com uma “argamassa” feita de material orgânico. Este arranjo de tijolos e argamassa claramente dá força, mas nacre é muito mais resistente do que seus materiais sugerem. A equipe de Hovden, que incluía o Assistente de pesquisa de pós-graduação em ciência dos materiais Jiseok Gim, bem como geochemistas da Universidade Macquarie da Austrália e de outros lugares, trabalharam juntos para resolver o mistério.,usando micro-indentores piezoelétricos minúsculos, eles foram capazes de exercer força sobre as conchas enquanto estavam sob um microscópio eletrônico e assistir o que aconteceu em tempo real. Eles revelaram uma estrutura que recupera do impacto com mais delicadeza do que alguém imaginou.
eles descobriram que os” tijolos ” são na verdade comprimidos multi-faces apenas algumas centenas de nanómetros de tamanho. Normalmente, estes comprimidos permanecem separados, dispostos em camadas e almofadados por uma fina camada de argamassa orgânica.,”Mas quando o stress é aplicado às conchas, a” argamassa ” esmaga-se e os comprimidos fecham-se juntos, formando o que é essencialmente uma superfície sólida. Quando a força é removida, a estrutura volta, sem perder qualquer força ou resistência.esta resiliência diferencia o nacre dos materiais humanos mais avançados. Os plásticos, por exemplo, podem voltar de um impacto, mas perdem alguma da sua força de cada vez. Nacre não perdeu nenhuma de sua resiliência em impactos repetidos a até 80% de sua força de rendimento.